Una estrella que explota podría enviar a la Tierra neutrinos muy energéticos varios días antes de alcanzar su máximo de luminosidad.
Antes de algunas supernovas, la estrella moribunda pierde mucha materia. Este gas permanece a su alrededor y forma una envoltura densa. Cuando el núcleo de la estrella colapsa, la explosión lanza una onda de choque que atraviesa esta materia acumulada. Es en esta zona donde los autores estudiaron la producción de neutrinos.
Representación artística de la materia y el polvo formándose alrededor de una explosión de supernova.
Crédito: ESO/M. Kornmesser, CC BY 4.0.
Los neutrinos son partículas que apenas interactúan con la materia. Pueden atravesar un planeta entero sin ser detenidos. Esta propiedad hace que sean difíciles de detectar, pero también permite que transporten directamente información desde regiones de las que a la luz le cuesta escapar.
En el modelo calculado por los investigadores, el choque termina acelerando fuertemente algunos protones. Sus colisiones con la materia circundante producen entonces partículas secundarias, entre ellas neutrinos. Estos pueden alcanzar energías de entre 1 y 100 teraelectronvoltios, muy por encima de las observadas habitualmente.
El momento de su emisión es especialmente interesante. Una parte considerable de la energía transportada por los neutrinos se liberaría muy rápidamente en el momento de la explosión. Esta señal puede llegar antes del pico de luz visible de la supernova. En ese momento, los telescopios aún no observarían el astro en su máximo.
Los rayos gamma muy energéticos producidos en el mismo lugar no escapan necesariamente con tanta facilidad como los neutrinos.
Los autores calcularon que estas explosiones podrían aportar una parte del fondo de neutrinos de alta energía observado en el cielo. Sin embargo, esta posibilidad depende de una hipótesis importante: las pérdidas de materia que preceden a la explosión deben ser suficientemente grandes en las estrellas masivas.
En la práctica, las detecciones individuales seguirían siendo poco frecuentes. Los investigadores estiman que un detector con una cobertura de aproximadamente 1 km² podría registrar más de un neutrino procedente de una supernova de este tipo aproximadamente una vez cada veinte años. Una instalación diez veces mayor podría alcanzar alrededor de un evento al año.