Una supernova estudiada por argentinas

Investigadoras argentinas junto con científicos de Estados Unidos escudriñaron de un modo inusual restos de una estrella en un trabajo que llevó casi tres años y mereció la tapa de la reconocida revista “Astronomy & Astrophysics”.

Dos investigadoras del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE) en conjunto con científicos de Estados Unidos realizaron un trabajo que mereció la tapa de la prestigiosa revista europea “Astronomy & Astrophysics”. El estudio apuntó a los restos de una supernova bautizada W-44, que como digna estrella murió de modo espectacular hace veinte mil años: una explosión extremadamente violenta acabó con su vida y arrojó al espacio interestelar una gigantesca inyección de materia en menos de un segundo.

“Este es uno de los procesos de mayor energía que se producen en el Universo y ocurren en un período infinitesimal de tiempo”, destaca la doctora Gabriela Castelletti quien siguió de cerca este cadáver estelar en su tesis dirigida por la doctora Gloria Dubner, autoras ambas del destacado “paper” en conjunto con Crystal Brogan y Namir Kassim del National Radio Astronomy Observatory y del Naval Research Laboratory, respectivamente.

Este remanente, último testimonio de lo que alguna vez fue una estrella de una masa superior a veinte soles y que podía fundir hierro en su interior, aún brilla en nuestra galaxia. Sus emisiones fueron detectadas por el interferómetro Very Large Array (VLA), un complejo de 27 antenas situado al sur de Estados Unidos. “Lo llamativo de este estudio es la técnica usada para el descubrimiento”, destaca Dubner, investigadora principal del Conicet. “La observación fue efectuada en un rango del espectro muy poco estudiado por las dificultades técnicas que presenta. Requiere una enorme base de datos tediosa de manejar que insume meses de procesamiento”, indica Castelletti. A cambio de estos contratiempos, los resultados ofrecen detalles inéditos.

Si procesar toneladas de datos es engorroso, llegar a ellos tampoco resulta fácil. Primero hay que conseguir un turno de observación en el centro VLA. Científicos de todo el mundo aspiran a lo mismo y presentan propuestas para ser evaluadas por un jurado que finalmente dictaminará quien podrá acceder al cielo. “Este paso fue un logro en sí porque nuestro proyecto requería montar un aparato especial sobre una de las antenas y es complicado que lo acepten”, relata Castelletti. Pero además de esta demanda extra, el pedido solicitaba detalles de W-44 tomados desde distintos ángulos. “Las 27 antenas del VLA pueden adoptar cuatro posiciones diferentes. Pero no pasan alegremente de una configuración a otra, sino que requiere moverlas sobre rieles y demora meses hasta completar el cronograma de pedidos de los investigadores que ganaron su turno”, indica.

Esa infernal cantidad de datos que captó el VLA a lo largo de casi dos años se procesaron en un conjunto de computadoras, el ‘cluster’ HOPE, en el IAFE en la porteña Ciudad Universitaria. “El interferómetro brinda una grilla de puntos de mayor y menor calidad que se deben trabajar con cálculos matemáticos. Luego de meses de descifrar los datos pude obtener la imagen de W-44”, precisa. El grito de alegría cuando logró armar ese rompecabezas se escuchó en todo el instituto.

Casi dos años de trabajo para tener delante de sus ojos en el monitor a los restos de esa supernova del tamaño aproximado de una luna llena. “Es realmente muy particular. Está compuesta por muchísimos filamentos, producto de su interacción con el medio interestelar. Además, se halla ubicada muy próxima a una fuente de emisión de rayos gama, los mas energéticos en el Universo. Y como si no bastara, en el interior de W44 se aloja un púlsar, es decir un objeto compacto formado luego de la explosión de supernova”, subraya Castelletti.

Si se pudiera palpar parte de W-44, por ejemplo, el púlsar, se hallaría que “es un compuesto de una densidad tal que si se junta en una cucharita de café ese material, pesaría como toda la humanidad entera. El púlsar rota sobre sí mismo a gran velocidad y arroja chorros de energía en direcciones opuestas como un faro en el espacio. A medida que pasa el tiempo, el giro es más lento y así se determina la edad. Por la velocidad actual se calcula que explotó hace 20 mil años, y está ubicado a unos 10 mil años luz de la tierra, es decir la señal luminosa que hoy recibimos aquí salió hace 10 mil años”, explica Dubner.

La ilustración de tapa de Astronomy and Astrophysics Vol. 471 No. 2 (August IV 2007)

W44: en azul, verde y rojo para distintas longitudes de onda (radio, infrarrojo en 8 y 24 µm).

Con la imagen armada de W-44, ahora venía el trabajo que se deseaba hacer de física celeste: estudiar la aceleración de partículas. Parte de esos resultados fueron publicados en Astronomy & Astrophysics. “La ciencia aún no dio respuesta al origen de los rayos cósmicos y este estudio puede empezar a darla.

Para entender donde se aceleran esas partículas que llegan con una energía tremenda a la Tierra es que se analiza los restos de las supernovas porque se supone que de allí surgieron”, puntualiza Dubner. Estos trabajos también tienen como fin el conocimiento mismo. “Lo que se observa en la Tierra proviene de elementos que alguna vez fueron eyectados por una supernova. Al conocer esto, podemos entender algo más al Cosmos y nuestros orígenes. Se trata, por cierto, de comprender una partecita muy, muy pero muy pequeña”, concluye Castelletti.
VLA en detalle

El centro de observación VLA se halla en Nuevo México lejos de la civilización porque puede afectarlo la actividad de un celular o una cocina microondas. “Se trata de 27 antenas que combinadas simulan una gran antena de un plato de 30 kilómetros. Se mueven sincronizadamente como un ballet y apuntan al rincón del Universo que se desea explorar”, dice Castelletti. La observación es gratuita, el requisito a cumplimentar es una propuesta científica de calidad que justifique ubicar el VLA en la posición solicitada.

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