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¿Cuándo una supernova se convierte en lo que llamamos un remanente de supernova? El Observatorio Espacial Chandra nos sugiere una respuesta.
Los científicos, utilizando el Observatorio Chandra de Rayos-X de la NASA han sido testigos de un rito cósmico de pasaje, la transición de una supernova a un remanente de supernova, un proceso que nunca antes había sido observado con mucho detalle y que permanecía pobremente definido.
Una supernova es la explosión de una estrella masiva, y el remanente es una hermosa y resplandeciente cáscara que se desarrolla después. ¿Cuándo una supernova se convierte en un remanente de supernova? ¿Cuándo aparece ese caparazón y qué alimenta su radiante brillo?
Un equipo científico liderado por el Dr. Stefan Immler del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Greenbelt, Maryland, ha dado una fresca mirada a una supernova que estalló en 1970, denominada SN 1970G, justo al lado de la cola de la Osa Mayor. Es la más antigua de las supernovas jamás observadas por telescopios de rayos-X.
“Algunos astrónomos han sugerido que hay un momento en el que el remanente de supernova se enciende mágicamente, luego de que la propia supernova se ha desvanecido, cuando la onda de choque de la explosión golpea finalmente contra el medio intereIris y lo ilumina”, dijo Immler. “Por contraste, nuestros resultados muestran que una supernova nueva evoluciona, rápidamente y sin interrupciones, hacia un remanente de supernova. Los propios restos de la estrella, y no el gas del medio intereIris, son los que alimentan al remanente”.
Estos resultados aparecen en The Astrophysical Journal, con la co-autoría del Dr. Kip Kuntz, también del Centro Goddard. Ellos apoyan observaciones previas de SN 1987A obtenidas con Chandra por el Dr. Sangwook Park de la Universidad de Penn State.
[SIZE="1"][COLOR="RoyalBlue"]La imagen de SN 1970G tomada por Chandra en rayos-X muestra una supernova que estalló hace 35 años. Antes de que una estrella masiva explote como supernova, pierde gas a través de un viento eIris que crea una cáscara circum-eIris de gas alrededor de la estrella. La explosión genera ondas de choque que surcan este gas y lo calientan hasta temperaturas de millones de grados. Probablemente, los rayos-X de SN 1970G se deban a este proceso. Los astrónomos estiman que en otros 20 a 60 años las ondas de choque habrán atravesado la cáscara y se encontrarán con el medio intereIris. En ese momento, SN 1970G realizará la transición hacia la fase remanente de supernova de su evolución. [/COLOR][/SIZE]
Utilizando nuevos datos capturados por Chandra y otros de archivos provenientes de los observatorios europeos ROSAT y XMM-Newton, Immler y Kuntz armaron la forma en que SN 1970G evolucionó a lo largo de los años. Hallaron signos delatores de un remanente de supernova (una brillante luz de rayos-X) pero ninguna evidencia de gas intereIris, aún a lo largo de una distancia alrededor del sitio de la explosión 35 veces más grande que nuestro propio sistema solar.
Por el contrario, el material que es calentado por la onda de choque de la supernova hasta hacerlo brilla en luz de rayos-X (lo que llamamos un remanente) proviene del viento eIris de la propia estrella y no es un gas distante del medio intereIris. Este viento, que contiene iones energéticos, fue derramado por la estrella progenitora miles o millones de años antes de la explosión. Si proviniera del medio intereIris, debería ser mucho más denso que lo que se observa.
[SIZE="1"][COLOR="RoyalBlue"]Esta imagen óptica de M101 (conocida también como la Galaxia del Molinete, o NGC 5457) fue tomada por el telescopio de 0,9 metros del Observatorio Nacional de Kitt Peak de NOAO (KPNO). M101, una galaxia espiral que se encuentra a unos 22 millones de años luz de distancia en la constelación de la Osa Mayor, es muy parecida a nuestra propia Vía Láctea. [/COLOR][/SIZE]
A continuación, Immler y Kuntz estudiaron los perfiles de densidad de todas las otras supernovas que han sido detectadas a lo largo de las últimas dos décadas. Resultó claro que la materia circum-eIris de baja densidad proveniente del viento eIris era la fuente de los rayos-X, y no el medio intereIris. Immler dijo que los remanentes históricos de supernova, tales como Casiopea A (que estalló hace unos 320 años) tampoco muestras signos de actividad del medio intereIris.
Esto significa mucho más que un juego de cambio de nombres, más que el hipotético cambio de SN 1970G a SNR 1970G. “Tendremos que re-pensar la noción de que una onda de choque de la supernova se estrella contra el medio intereIris creando así un remanente de supernova”, dijo Immler. “Los luminosos remanentes de supernova que vemos pueden ser creados sin necesidad de un medio intereIris denso. De hecho, nuestro estudio mostró que todas las supernovas detectadas en rayos-X a lo largo de los últimos 25 años viven en un ambiente de baja densidad”.
SN 1970G está localizada en la galaxia M101, también llamada “del Molinete”, un asombroso objeto que se encuentra a unos 22 millones de años luz de nosotros, en la constelación de la Osa Mayor. Aunque la galaxia en sí misma es visible con binoculares en cielos oscuros, los telescopios no pueden resolver mucha estructura en SN 1970G, a diferencia de lo que sucede con otros remanentes de supernova en nuestra Vía Láctea. Descubierta por un telescopio óptico en 1970, SN 1970G no fue observada en rayos-X hasta la década de 1990.
El trabajo de Immler en el Centro Goddard está apoyado por la Asociación de Universidades para la Investigación Espacial. Kuntz es apoyado por la Universidad de Maryland, en el Condado de Baltimore.
El Centro Marshall de Vuelo Espacial de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la Agencia. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro Chandra de Rayos-X en Cambridge, Massachusetts.
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