Una noche de enero de 2025, un destello fugaz de rayos X captado desde el espacio activó las alarmas de los astrónomos. No era un fenómeno cualquiera. Su señal duró apenas unos minutos, pero provenía de una distancia cósmica considerable: 2.800 millones de años luz. Lo más intrigante era su intensidad y brevedad, una firma típica de lo que los especialistas conocen como transitorio rápido de rayos X, o FXT por sus siglas en inglés.
Ese destello, catalogado como EP 250108a, marcó el inicio de una investigación sin precedentes. Lo que parecía otro fenómeno astrofísico efímero se reveló como una pieza clave para entender cómo mueren algunas estrellas masivas sin llegar a estallar de forma completa. A través de una campaña coordinada con telescopios ópticos e infrarrojos, los científicos confirmaron que el evento estaba vinculado a una supernova de tipo Ic de líneas anchas, una clase rara de explosión estelar. El hallazgo fue tan significativo que dio lugar a dos artículos científicos complementarios que analizan, por primera vez, la conexión directa entre estos transitorios y una forma “fallida” de muerte estelar.
Qué son los FXT y por qué este es tan especial
Los transitorios rápidos de rayos X son fenómenos breves y potentes, difíciles de detectar por su corta duración y su origen lejano. Se descubrieron décadas atrás, pero su verdadera naturaleza ha sido un misterio persistente. Gracias al satélite Einstein Probe, lanzado en 2024, la capacidad de observarlos ha cambiado radicalmente. Este instrumento está diseñado para captar eventos breves en rayos X con gran sensibilidad y cobertura.
El caso de EP 250108a es especial por dos razones. Primero, es el FXT más cercano jamás detectado. Segundo, su señal fue seguida por el surgimiento de una supernova visible, llamada SN 2025kg. Esta relación directa entre un FXT y una supernova nunca se había podido documentar con tanto detalle. Lo observado sugiere que, en lugar de una explosión violenta como las asociadas a los estallidos de rayos gamma (GRB), lo que ocurrió fue un colapso con “jets” que no lograron escapar del interior de la estrella.
Una explosión estelar que no logró salir del todo
Las supernovas asociadas a GRB son consideradas las explosiones más energéticas del universo. En esos casos, los chorros de partículas escapan del núcleo estelar a velocidades cercanas a la luz, atravesando la superficie y emitiendo radiación gamma. Pero en EP 250108a, el análisis mostró que esos chorros quedaron atrapados dentro de la estrella, sin romper su superficie.
Según el equipo liderado por Rob Eyles-Ferris, esto sugiere que el FXT fue provocado por “una explosión impulsada por chorros atrapados o de baja energía” con una energía total menor a 1051 erg. El resultado fue una emisión intensa de rayos X, pero sin los rayos gamma que caracterizan a los GRB. Así, se plantea un escenario en el que algunos estallidos estelares, aún siendo masivos, no logran liberar toda su energía al exterior, dando lugar a un tipo de muerte estelar menos ruidosa pero igual de reveladora.
El papel de los telescopios terrestres y el JWST
Una vez detectado el destello, una red internacional de telescopios se movilizó para seguir la evolución del fenómeno. El Gemini North y South, el SOAR en Chile, y más adelante el James Webb Space Telescope (JWST), observaron el evento en diferentes longitudes de onda. Gracias a esos datos, se pudo rastrear el enfriamiento inicial, el posterior brillo óptico de la supernova y los detalles espectrales clave.
En las primeras seis jornadas, el objeto mostró señales de ser una fuente térmica en rápido enfriamiento, seguida por un aumento de brillo óptico, lo que confirmaba la aparición de la supernova SN 2025kg. Su espectro y curvas de luz fueron muy similares a los de SN 2006aj y SN 1998bw, supernovas previamente vinculadas a GRB. Las observaciones también revelaron una emisión anómala de hidrógeno en el día 42, lo que podría deberse a interacción con material rico en hidrógeno alrededor de la estrella. Este detalle no es habitual en supernovas de tipo Ic y plantea nuevas preguntas sobre el entorno que rodea a estas explosiones.
La estrella que originó el evento
Uno de los objetivos clave del estudio era entender cómo era la estrella que explotó. A partir de las observaciones y modelos fotométricos, los autores estiman que el progenitor tenía entre 15 y 30 veces la masa del Sol, una cifra típica para estrellas que terminan su vida como supernovas Ic-BL.
Los espectros infrarrojos tomados por el JWST permitieron detectar rastros sutiles de helio, lo cual es poco frecuente en este tipo de explosiones. Las líneas detectadas a 1 y 2 micras sugieren que, aunque el helio estaba presente, no era dominante. Esto apunta a un escenario en el que el progenitor había perdido la mayor parte de su envoltura exterior, dejando solo un núcleo denso y caliente en el momento del colapso.
Además, las velocidades de expansión del material eyectado, medidas por el desplazamiento Doppler de ciertos elementos como hierro y silicio, confirmaron que SN 2025kg tiene propiedades similares a otras supernovas de tipo Ic-BL observadas tras FXTs, pero con velocidades algo más moderadas que las asociadas a GRB exitosos.
Qué implicaciones tiene este descubrimiento
El estudio de EP 250108a y SN 2025kg no solo confirma que los FXTs pueden estar vinculados a muertes estelares, sino que también revela que este proceso puede producirse sin una explosión completa. Según los autores, este tipo de eventos con chorros atrapados podrían ser más frecuentes que los GRB exitosos. Esto cambiaría el panorama sobre cómo entendemos el final de vida de las estrellas masivas.
Los datos recogidos permiten afirmar que al menos un porcentaje pequeño pero significativo de las supernovas tipo Ic-BL presentan este tipo de señales en rayos X, lo que podría haber pasado desapercibido en el pasado por falta de instrumentos adecuados. Como resumen, los autores escriben: “nuestros datos de amplio espectro son consistentes con una explosión impulsada por un chorro atrapado o de baja energía”.
Este hallazgo subraya la importancia de misiones como Einstein Probe y futuras iniciativas como el Observatorio Vera Rubin, que podrán detectar más eventos similares y establecer con mayor precisión cuán frecuentes son las explosiones estelares que fallan en su intento de convertirse en GRB.
Referencias
- Jillian C. Rastinejad et al. EP 250108a/SN 2025kg: Observations of the most nearby Broad-Line Type Ic Supernova following an Einstein Probe Fast X-ray Transient. arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2504.08889
- Rob A. J. Eyles-Ferris et al. The kangaroo’s first hop: the early fast cooling phase of EP250108a/SN 2025kg. arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2504.08886
Cortesía de Muy Interesante
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