Uno de los muchos intereses de las supernovas del tipo Ia, es que gracias al seguimiento de sus curvas de luz, puede determinarse/estimarse la distancia a galaxias lejanas donde han nacido y se alojan. En una primera aproximación (que es necesario matizar), todas estas explosiones son "exactamente" iguales, de la misma potencia, ya que siempre se producen en estrellas del mismo tipo y con la misma masa. Eso hace que su luminosidad intrínseca (magnitud absoluta, imaginándola a una distancia de 10 parsecs) sea la misma, M = -19,3. Su gran luminosidad permite detectarlas a distancias muy grandes, a lo que se le suma una curva de luz muy característica. Solo queda conocer entonces (luego vendrán las matizaciones) la magnitud aparente, m, del máximo de esa curva de luz.
Tras varias noches interrumpidas por el meteorológico, los datos que he obtenido para la supernova SN2022hrs es esta, con un pico máximo de alrededor de m = 12,47
A fecha de hoy, la SN ya está en retirada.
Sin embargo, dado que conocemos M, y m, podemos usar esos parámetros para estimar la distancia a la galaxia anfitrión, la NGC4647:
m - M = 5 · log (D) - 5
donde D es la distancia buscada.
A la diferencia (m - M) se lo suele denominar "módulo de distancia". Solo basta sustituir los datos y despejar D con una simple operación matemática. Así, obtenemos D en unidades parsec (1 parsec = 3,26 años luz) que nos da un resultado final D = 80,2 millones de años luz. El "dato oficial" para esta galaxia es de unos 83,3 millones de años luz. Como primera aproximación, no hay demasiado disparate entre el resultado oficial y el determinado en base a la curva. Sin embargo, ahora vienen las matizaciones.
En primer lugar hay que tener presente que he usado el dato de m con filtro V, y aunque el módulo de distancia (m - M) no depende del filtro elegido, sí que dependen los valores individuales de m y de M.
En segundo lugar, es imposible poder considerar ni siquiera de modo aproximado, el posible efecto de atenuación del brillo de la supernova por la acción del polvo de la propia galaxia. Justamente, cabría preguntarse qué magnitud debería haber tenido el pico de la curva para que diese como resultado final los 83 millones de años luz del dato oficial. Un simple cálculo matemático nos dice que esa magnitud del pico debería haber sido de m = 12,13 (ignorando otra vez "el efecto del filtro").
En tercer lugar, aunque la masa y el tipo de estrellas que dan lugar a estas supernovas son iguales, puede variar entre ellas el índice de metalicidad, que no las hace igualmente brillantes (a mayor metalicidad, mayor brillo, lo que haría que la M no fuese para todas ellas igual a -19,3 como he utilizado), o el posible desplazamiento al rojo de su luz (si bien esta NGC4647 está cerquita).
Y por último, y no por ello menos interesante, está la conocida "relación de Philips" que permite determinar con mucha más precisión el valor de la magnitud absoluta, M, a partir de los datos de la curva de luz con filtro B, justo en su pico máximo, y 15 días después de él. Según esa misma relación, cuanto más brillante es una supernova del tipo Ia, más rápidamente decae en brillo. Según esto, bastaría conocer el dato en B de ese pico de curva y evaluar la diferencia 15 días después. El problema es que, por un lado, NO tengo filtro B, y los datos que hay en ese filtro en la web de observadores de supernovas, para el pico de máximo brillo, tiene demasiada dispersión.
Con todo, el cálculo (mejor, la estimación) y el resultado inicial, sin tener presente esas consideraciones, de 80 millones de años luz, no deja de ser un punto a favor del modelo de estimación de distancias estelares, si es que necesitaba algún punto más. Pero sobre todo, lo que más "me llena de orgullo y satisfacción" es que este tipo de cálculo y medición, (con todas las consideraciones antepuestas) está al alcance de "un simple telescopio de azotea".
Llevado por este resultado, me decidí a repetirlo con otras supernovas de este mismo estilo. En esta ocasión tiré de archivo y lo apliqué a la SN2021 wuf que seguí y estudié el verano pasado:
El dato adoptado para el máximo es m = 14,00 (en filtro V), y asumo de nuevo la forma más simple de M = -19,3 (entre otras cosas porque no tengo más alternativas de cribar/mejorar ese dato, y puede servirme como aproximación). Repitiendo el cálculo anterior, se deduce una distancia a la galaxia anfitriona (la NGC 6500 Her) de 135,7 millones de años luz. En la bibliografía, el dato es de unos 137 millones de años luz. Dentro de los medios con los que cuento, y las aproximaciones y cautelas oportunas, el acuerdo de resultados es considerable.
Además de la SN2022hrs, en los últimos días, se ha cruzado otra supernova, si bien "ya algo pasada de rosca" como para poder hacer su seguimiento. Se trataba de la SN2022fuc, a la que detecté una magnitud (SIN filtro V) de m = 17. Pedía una foto a gritos:
SN 2022fuc
m = 17,00 (CV)
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