Los astrónomos ven una supernova histórica desde un nuevo ángulo

Desde que Galileo apuntó por primera vez un telescopio hacia el cielo hace 400 años, una gran cantidad de avances tecnológicos han permitido a los astrónomos ver objetos muy débiles, objetos muy lejanos, e incluso la luz que es invisible al ojo humano. Sin embargo, un aspecto suele quedar fuera de nuestro alcance: el beneficio de una perspectiva 3-D.

Imagen registrada por el Observatorio Chandra de rayos X del remanente de la supernova Cassiopeia A (Cas A). Las regiones de color rojo, verde y azul en esta imagen de rayos X de Cas muestran donde la intensidad de los rayos X de baja, media y alta energía, respectivamente, es mayor. Si bien esta foto muestra los restos de la estrella que explotó, los ecos de luz nos muestran la luz reflejada de la propia explosión.
Crédito: NASA / CXC / MIT / UMass Amherst / MDStage et al.

Nuestros telescopios muestran la Vía Láctea, tal como ésta aparece desde un único punto de vista: el de nuestro sistema solar. Ahora, utilizando una técnica simple pero potente, un grupo de astrónomos dirigido por Armin Rest, de la Universidad de Harvard, ha visto una estrella en explosión de supernova desde varios ángulos.

"El mismo hecho se ve diferente desde distintos lugares de la Vía Láctea", dijo Rest. "Por primera vez, podemos ver una supernova desde un punto de vista extraterrestre."

La supernova dejó detrás el remanente gaseoso de Cassiopeia A. La luz de la supernova cubrió la Tierra unos 330 años atrás. Pero la luz que tomó un camino más largo, reflejándose en las nubes de polvo interestelar, recién ahora está llegando hasta nosotros. Es este débil reflejo de la luz lo que los astrónomos han detectado.

La técnica se basa en el concepto familiar de eco, pero aplicado a la luz en vez del sonido. Si usted grita, "¡Eco!" en una cueva, las ondas sonoras rebotan en las paredes y se reflejan de nuevo hacia sus oídos, creando ecos. Del mismo modo, la luz de la supernova se refleja en el polvo interestelar para después dirigirse a la Tierra. Las nubes de polvo actúan como un espejo, creando ecos de luz que vienen de diferentes direcciones, dependiendo de la ubicación de las nubes.

"Al igual que los espejos en un vestuario le muestran un conjunto de ropa desde todos lados, las nubes de polvo interestelar actúan como espejos que nos muestran las diferentes partes de la supernova", explicó Rest.

Por otra parte, un eco audible se retrasa, ya que toma tiempo para que las ondas sonoras reboten alrededor de la cueva y atrás. Los ecos de luz también se retrasan por el tiempo que tarda la luz en viajar por el polvo y reflejarse atrás. Como resultado de ello, el eco de la luz de la supernova puede llegar cientos de años después que la supernova se ha desvanecido.

Los ecos de luz no sólo dan a los astrónomos la oportunidad de estudiar directamente las supernovas históricas, aportan también una perspectiva 3-D, ya que cada eco viene de un lugar con una visión diferente de la explosión.

Aquí se muestran tres ecos de luz de la supernova Cas A en tres filas. Para cada fila, el panel de la izquierda es una imagen de referencia, mientras que el panel del medio muestra el mismo campo de visión en un momento posterior. Los paneles de la derecha muestran la diferencia entre los dos disparos anteriores, destacando el (cambiante) eco de luz. La posición y el tamaño de la rendija de espectroscopía se indica mediante la capa rectangular. Para todas las imágenes, el norte está arriba y el este hacia la izquierda.
Crédito: CFA / KPNO

Mucha gente piensa que una supernova es como una poderosa explosión de fuegos artificiales, la expansión hacia el exterior en una concha redonda que tiene el mismo aspecto desde cualquier ángulo. Sin embargo, al estudiar los ecos de luz, el equipo descubrió que una dirección en particular, se veíasignificativamente diferente de las demás.

Ellos encontraron señales de gas de la explosión estelar fluyendo hacia un punto a una velocidad de 14.5 millones de kilómetros por hora (4.000 kilómetros por segundo), mucho más rápido que en cualquier otra dirección observada.

"Esta supernova tenía dos caras!", dijo Ryan Foleye, co-autor del Smithsonian. "En una dirección la explosión de la estrella se desplazó a una velocidad mucho mayor".

Los estudios previos apoyan el hallazgo del equipo. Por ejemplo, la estrella de neutrones creada cuando el núcleo de la estrella colapsó se desplaza por el espacio a cerca de 1.300.000 kilómetros por hora en dirección opuesta al eco de esa luz única. La explosión de gas puede haber pateado el gas de un lado y la estrella de neutrones por el otro lado (como consecuencia de la tercera ley de Newton del movimiento, que establece que cada acción tiene una reacción igual y opuesta).

Combinando las mediciones de la nueva luz de eco y los datos de rayos X del movimiento de la estrella de neutrones sobre el remanente de supernova, los astrónomos han ensamblado una perspectiva 3-D, obteniendo una nueva visión de la supernova Cas A.

"Ahora podemos conectar los puntos de la explosión en sí misma, a la luz de la supernova y al remanente de supernova", dijo Foley.

Cassiopeia A se encuentra a unos 16.000 años luz de la Tierra y contiene materia a temperaturas de alrededor de 28 millones de grados centígrados, lo que la hace brillar en rayos X. Un modelo 3-D en computadora del remanente está en línea.

Visualización 3-D de Cassiopeia A. Crédito: NASA/CXC/MIT/T.Delaney et al.

El telescopio Mayall de 4 metros en el Kitt Peak National Observatory se utilizó para localizar los ecos de luz. El seguimiento de los espectros fue obtenido con el Telescopio Keck I de 10 metros.

Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio del Harvard College. Los científicos del CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, evolución y destino último del universo.

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Fuente: Astronomers See Historical Supernova From a New Angle

Vía: Universo a la vista