Por primera vez, los astrónomos han captado en tiempo real el dramático final de la vida de una supergigante roja. Observaron la rápida autodestrucción de una estrella masiva situada a 120 millones de años luz de la Tierra en la galaxia NGC 5731 y su agonía final antes de colapsar en una supernova de tipo II. Dirigido por investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad de California en Berkeley (UC Berkeley), el equipo observó la supergigante roja durante sus últimos 130 días antes de su fatal detonación.

El descubrimiento, publicado en la revista Astrophysical Journal, contradice las ideas anteriores sobre la evolución de las supergigantes rojas justo antes de su explosión. Las observaciones anteriores mostraban que las supergigantes rojas estaban relativamente tranquilas antes de morir, sin signos de erupciones violentas o emisiones luminosas. Sin embargo, las nuevas observaciones detectaron una radiación brillante procedente de una supergigante roja en el último año antes de su explosión. Esto sugiere que, al menos, algunas de estas estrellas deben estar experimentando cambios significativos en su estructura interna, que luego conducen a la emisión de gas turbulento justo antes de su colapso.

«Esto supone un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas justo antes de morir», afirma Wynn Jacobson-Galán, autor principal del estudio. «La detección directa de la actividad pre-supernova en una supergigante roja nunca se había observado en una supernova ordinaria de tipo II. Es la primera vez que vemos explotar una estrella supergigante roja».

El telescopio Pan-STARRS en Haleakalā, Maui, detectó por primera vez la estrella masiva condenada en el verano de 2020 basándose en la enorme cantidad de luz que emanaba de la supergigante roja. Unos meses después, en otoño de 2020, una supernova iluminó el cielo. El equipo pudo captar rápidamente el enorme destello de luz y producir el primer espectro de la explosión de alta energía, denominada Supernova 2020tlf (SN 2020tlf). Los datos mostraron pruebas directas de la existencia de un denso material circunestelar alrededor de la estrella en el momento de la explosión. Es probable que se trate del mismo gas que Pan-STARRS ya había captado durante la violenta eyección de la estrella supergigante roja a principios de este verano.

«Es como ver una bomba de relojería», dijo Raffaella Margutti, profesora asociada del CIERA y autora principal del estudio. «Nunca hemos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda, en la que veamos que produce una emisión tan luminosa, para luego colapsar y quemarse». El equipo continuó observando SN 2020tlf después de la explosión. Utilizando los datos, los investigadores determinaron que la estrella supergigante roja de la que surgió SN 2020tlf era diez veces más masiva que el Sol.