Medicina forense con una sorprendente imagen del Chandra

Una espectacular nueva imagen muestra cuán compleja puede ser la vida más allá de una estrella.

Mediante el estudio de los detalles de esta imagen realizada tras una larga observación del Observatorio de rayos-X de la NASA, Chandra, los astrónomos pueden entender mejor cómo algunas estrellas mueren y dispersan elementos como el oxígeno a la siguiente generación de estrellas y planetas.

Crédito de la Imagen: X-ray: NASA/CXC/Penn State/S.Park et al.; Optical: Pal.Obs. DSS

A una distancia de unos 20 000 años luz, G292.0+1.8 es uno de los tres remanentes de supernova en la Vía Láctea que se sabe contienen grandes cantidades de oxígeno. La imagen muestra un campo de eyección en rápida expansión e intrincadamente estructurado que contiene, junto al oxígeno, otros elementos tales como neón y silicio que fueron fraguados en la estrella antes de que explotase.

Imagen sólida de rayos-X de G292.0+1.8
“Estamos encontrando que, al igual que los copos de nieve, cada remanente de supernova es complicado y bello en sí mismo”, dijo Sangwook Park, de la Universidad de Penn State quien dirigió el trabajo, publicado en conjunto con el simposio “8 Años de Chandra” en Huntsville, Alabama.

La nueva y profunda imagen de Chandra, el equivalente a 6 días de tiempo de observación, muestra una estructura increíblemente compleja. La comprensión de los detalles de G292.0+1.8 es especialmente importante ya que los astrónomos lo han considerado como un caso de “libro de texto” de una supernova creada por la muerte de una estrella masiva.

Imagen de rayos-X de Chandra de G292.0+1.8
Mediante el cartografiado de la distribución de los rayos-X en distintas bandas de energía, la imagen de Chandra traza la distribución de elementos químicos expulsados en la supernova. Los resultados implican que la explosión no fue simétrica. Por ejemplo, azul (silicio y azufre) y verde (magnesio) se ven con claridad en el área superior derecha, mientras que amarillo y naranja (oxígeno) dominan la inferior izquierda. Estos elementos se iluminan a distintas temperaturas, indicando que la temperatura es más alta en la porción superior derecha de G292.0+1.8.

Ligeramente inferior y hacia la izquierda del centro de G292.0+1.8 hay un púlsar, una densa y en rápida rotación, estrella de neutrones, que quedó atrás después de que la estrella original explotase. Asumiendo que el púlsar nació en el centro del remanente, se cree que el retroceso de la desproporcionada explosión puede haber empujado al púlsar en esta dirección.

"Púlsar de la Nebulosa del Viento" en G292.0+1.8
Alrededor de este púlsar está el llamado “púlsar de la nebulosa del viento” (pulsar wind nebula-N.del T.), una burbuja magnetizada de partículas de alta energía. El rasgo angosto, en forma de chorro que corre de norte a sur en la imagen es probable que sea paralelo al eje del púlsar. Esta estructura se ve más fácilmente en rayos-X de alta energía. En el caso de G292.0+1.8, la dirección de giro y la dirección del empuje no parecen estar alineadas, en contraste con los aparentes alineamientos giro-empuje en algunos otros remanentes de supernova.

Otro rasgo intrigante de este remanente es el brillante cinturón ecuatorial de emisiones de rayos-X que se extiende a través del centro del remanente. Se cree que esta estructura fue creada cuando la estrella, antes de morir, expelió material de alrededor de su ecuador a través de los vientos. La orientación del cinturón ecuatorial sugiere que la estrella anfitriona mantuvo el mismo eje de giro tanto antes como después de que explotase.

Imagen óptica del DSS de G292.0+1.8
“La detección del pulsar y su “nebulosa del viento” confirma que la supernova que condujo a G292 produjo una estrella de neutrones a causa del colapso del núcleo de una estrella masiva”, dijo el co-autor John Hughes de la Universidad Rutgers. “La capacidad para estudiar la asimetría de la explosión original utilizando imágenes de rayos-X del remanente nos da una poderosa nueva técnica para aprender sobre estos catastróficos sucesos”.

Los resultados aparecerán en un próximo número del Astrophysical Journal Letters. El Centro Espacial de Vuelo Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para la Junta Directiva de la Misión Científica de la agencia. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones de vuelo y científicas desde el Centro Chandra de Rayos-X en Cambridge, Massachusetts.

Información adicional e imágenes, disponibles en: chandra.harvard.edu y chandra.nasa.gov

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