La NASA Revela el Misterio del Monstruo Verde

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Los astrónomos, valiéndose de los telescopios de la NASA Chandra y Webb, han resuelto el enigma detrás de una misteriosa formación galáctica descubierta en abril de 2023 en la supernova Casiopea A (Cas A), apodada en astronomía como "el monstruo verde".

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El Monstruo Verde fue inicialmente detectado por el telescopio James Webb en abril de 2023, mientras que Chandra ha recopilado datos de Casiopea A (Cas A) durante varias décadas. La NASA ha desvelado ahora el origen de esta enigmática formación en la supernova Cassiopeia A, revelando la presencia de gas caliente, principalmente derivado de los restos de la explosión estelar, así como una onda expansiva resultante de la supernova. Los datos combinados sugieren que el Monstruo Verde emergió de la colisión de esa onda expansiva con el material circundante a la supernova.

En un hito sin precedentes, los astrónomos han fusionado datos del Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian, ubicado en Cambridge, Massachusetts, y del Telescopio Espacial James Webb, el principal observatorio científico espacial del mundo, para investigar el conocido remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A).

El Programa Internacional James Webb, liderado por la NASA en colaboración con la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense, ha llevado a cabo investigaciones significativas que desentrañan los enigmas no solo de nuestro sistema solar, sino también de mundos distantes alrededor de otras estrellas y los misteriosos orígenes de nuestro universo, así como nuestro lugar en él.

Una de las contribuciones destacadas del Telescopio Espacial James Webb ha sido la elucidación de la estructura peculiar en los restos de la estrella destruida apodada “Monstruo Verde”, detectada por primera vez en los datos de Webb en abril de 2023. Esta investigación también ha proporcionado nuevos detalles sobre la explosión que originó Cas A hace aproximadamente 340 años desde la perspectiva terrestre, según informa el observatorio Chandra.

Una impactante imagen compuesta presenta datos de rayos X capturados por Chandra (en azul), información infrarroja recopilada por Webb (en rojo, verde y azul), y datos ópticos proporcionados por el Telescopio Espacial Hubble (en rojo y blanco). Además, las regiones exteriores de la imagen incorporan datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA (en rojo, verde y azul). Este trabajo conjunto ha ampliado nuestra comprensión de fenómenos celestiales y ha destacado la importancia de la colaboración internacional en la exploración del cosmos.

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Una región eléctrica de relámpagos verdes

La impactante imagen de Casiopea A, capturada por el Telescopio James Webb y el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, se asemeja a un deslumbrante disco de luz eléctrica. En esta representación visual, las zonas rojas sugieren nubes resplandecientes, las rayas blancas brillantes delinean la energía intensa, mientras que las llamas rojas y anaranjadas iluminan el espacio circundante. En el centro del remanente, destaca una región que se asemeja a un círculo de relámpagos verdes.

La contribución de Chandra se manifiesta en los rayos X, representados en azul, que revelan la presencia de gas caliente, principalmente derivado de los restos de la supernova de la estrella destruida, incorporando elementos como silicio y hierro. Estos rayos X también se presentan en forma de arcos delgados en las zonas exteriores del remanente.

Los datos infrarrojos del Telescopio James Webb, representados en rojo, verde y azul, resaltan la emisión infrarroja del polvo, calentado al estar inmerso en el gas caliente detectado por el Telescopio Chandra, así como de los restos de la supernova, que son considerablemente más fríos. Complementando la escena, los datos del Telescopio Hubble revelan una constelación de estrellas que impregnan el campo de visión, añadiendo un toque celestial a esta visión multifacética de Casiopea A.

Los escombros de una supernova destruída

“Los datos de Chandra revelan gas caliente, principalmente procedente de restos de supernova de la estrella destruida, incluidos elementos como el silicio y el hierro. En las partes exteriores de Cas A, la onda expansiva en expansión golpea el gas circundante que fue expulsado por la estrella antes de la explosión. Los rayos X son producidos por electrones energéticos que giran en espiral alrededor de las líneas del campo magnético en la onda expansiva”, prosigue la NASA.

“Estos electrones se iluminan como arcos delgados en las regiones exteriores de Cas A y en partes del interior. Webb destaca la emisión infrarroja del polvo que se calienta porque está incrustado en el gas caliente visto por Chandra, y de restos de supernova mucho más fríos. Los datos del Hubble muestran estrellas en el campo.

“El color rojo muestra hierro y magnesio con bajas energías de rayos X, el verde muestra silicio con energías de rayos X intermedias y el azul muestra los rayos X de mayor energía, provenientes de electrones que giran en espiral alrededor de las líneas del campo magnético. Se etiqueta un contorno del Monstruo Verde, además de las ubicaciones de la onda expansiva y de los desechos ricos en silicio y hierro”.

Los resultados de esta investigación fueron presentados por Dan Milisavljevic de la Universidad Purdue durante la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Nueva Orleans y se detallan en dos artículos enviados a Astrophysical Journal Letters. Uno de estos artículos, dirigido por Milisavljevic, se centra en los resultados del Telescopio Espacial James Webb, mientras que el otro, liderado por Jacco Vink de la Universidad de Ámsterdam, aborda los hallazgos del Observatorio de Rayos X Chandra.

Según las conclusiones de los autores, el “Monstruo Verde” se formó a raíz de una onda expansiva generada por la estrella que explotó, impactando el material circundante. Esta conclusión respalda sugerencias anteriores basadas únicamente en los datos del Telescopio Webb. Dan Milisavljevic explica:  “Chandra ve los restos de la explosión porque se calientan a decenas de millones de grados por ondas de choque, similares a los estallidos sónicos de un avión supersónico. Webb puede ver algo de material que no ha sido afectado por las ondas de choque, lo que se puede llamar escombros prístinos”.

Para profundizar en la comprensión de la explosión de la supernova, el equipo de investigación comparó las observaciones del Telescopio Webb sobre los restos prístinos con mapas de rayos X que revelan elementos radiactivos creados durante la explosión. Se utilizaron datos del Conjunto de Telescopios Espectroscópicos Nucleares (NuSTAR) de la NASA para mapear el titanio radiactivo, aún visible en la actualidad, y el Observatorio de Rayos X Chandra para mapear la ubicación del níquel radiactivo midiendo las ubicaciones del hierro, ya que el níquel radiactivo se desintegra para formar hierro.

La presencia de material radiactivo, observado en rayos X, ha contribuido a modelar los restos prístinos cerca del centro del remanente visto con el Telescopio Webb, dando lugar a la formación de cavidades y estructuras finas. Estas estructuras se originaron durante la violenta interacción de las capas internas de la estrella con la materia radiactiva caliente, producida durante el colapso del núcleo de la estrella bajo la influencia de la gravedad.

Visto en: El Expansión

(NASA Webb Telescope, 2024)

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