El estudio de dos remanentes de supernova, usando el Observatorio Espacial Suzaku, ha revelado rescoldos nunca vistos antes de bolas de fuego de altas temperaturas que siguieron inmediatamente a las explosiones. Incluso después de miles de años, el gas dentro de estas ruinas estelares conservan la huella de las temperaturas, 10.000 veces la que impera en la superficie del sol.
En un remanente de supernova conocido como la Nebulosa Medusa, El Observatorio Espacial Suzaku ha detectado rayos-X a partir de silicio y azufre completamente ionizados, esto es la huella de las condiciones de mayor temperatura inmediatamente después de la explosión de la estrella. La nebulosa tiene de unos 65 años luz de diámetro. Crédito: JAXA / NASA / Suzaku
"Esta es la primera evidencia de un nuevo tipo de remanente de supernova, uno que fue calentado inmediatamente después de la explosión", dijo Hiroya Yamaguchi en el Instituto de Investigación Física y Química de Japón.
Un remanente de supernova por lo general se enfría rápidamente debido a la rápida expansión después de la explosión. Luego, a medida que el tenue gas interestelar barre durante miles de años, el resto poco a poco se calienta de nuevo.
Aprovechando la sensibilidad del satélite Suzaku, un equipo dirigido por Yamaguchi y Midori Ozawa, un estudiante graduado en la Universidad de Kyoto, detectó características poco comunes en el espectro de rayos X de CI 443, mejor conocida por los astrónomos aficionados como la Nebulosa Medusa.
El remanente, que se encuentra a unos 5.000 años luz de distancia, en la constelación de Géminis, se formó hace unos 4.000 años. La emisión de rayos X forma un parche más o menos circular en la parte norte de la nebulosa visible.
Los Espectrómetros de rayos X del Suzaku (XISs) separan los rayos X en base a la energía, en forma muy similar a como un prisma separa la luz en un arco iris de colores. Esto permite a los astrónomos deducir el tipo de procesos responsables de la radiación.
Parte de la emisión de rayos X en la Nebulosa Medusa surge de un rápido movimiento de electrones libres barridos cerca de los núcleos de los átomos. Su atracción mutua desvía los electrones, que entonces emiten rayos X, debido al cambio de rumbo. Los electrones tienen energías que corresponden a una temperatura de alrededor de 7 millones de grados Celsius.
Varios detalles en el espectro obtenido a través del Suzaku fueron más desconcertantes. "Estas estructuras indican la presencia de una gran cantidad de átomos de silicio y azufre en los que todos los electrones se han eliminado", dice Yamaguchi. Estos núcleos "desnudos" producen rayos X al recuperar sus electrones perdidos.
Pero la eliminación de todos los electrones de un átomo de silicio requiere temperaturas superiores a 17.000.000 ºC; y aún más calor para los átomos de azufre. "Estos iones no pueden formarse en el remanente de hoy en día", explicó Yamaguchi. "En cambio, estamos viendo iones creados por las enormes temperaturas producidas inmediatamente después de la supernova".
El equipo sugiere que la supernova se produjo en un entorno relativamente denso, tal vez en un capullo de la propia fábrica de la estrella. Como las edades de estrellas masivas, que vierte el material en la forma de una salida llamado viento estelar y crea un capullo de gas y polvo. Cuando la estrella explota, la onda expansiva atraviesa el denso capullo y se calienta a temperaturas tan altas como 55.000.000 ºC, o 10.000 veces más caliente que la superficie del sol.
En el remanente de supernova W49B, Suzaku ha encontrado otra bola de fuego fósil. Se detectaron los rayos X producidos cuando los átomos de hierro fuertemente ionizado recuperan un electrón. Este punto de vista combina imágenes infrarrojas de la tierra (rojo, verde) con datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (azul). Crédito: Caltech / SSC / J. Rho y T. Jarrett y de la NASA / CXC / SSC / J. Keohane et al.
Finalmente, la onda de choque rompe en el espacio interestelar verdadero, donde la densidad del gas puede ser tan baja como un solo átomo por centímetro cúbico, el volumen de un cubo de azúcar. Una vez en este ambiente de baja densidad, el remanente de supernova joven se expande rápidamente.
La expansión enfría los electrones, pero también se dilata el gas remanente en tanto que las colisiones entre partículas llegan a ser eventos raros. Debido a que a un átomo le puede tomar miles de años recuperar un electrón, los iones más calientes de la Medusa permanecen aún hoy en día, informan los astrónomos en la edición del 1 de noviembre de The Astrophysical Journal.
"Suzaku ve el corazón caliente de mçMedusa", dijo Ozawa.
El equipo ya ha identificado otra bola de fuego fósil en el remanente de supernova conocido como W49B, que está a 35.000 años luz de distancia en la constelación del Águila. En la edición del 20 de noviembre de The Astrophysical Journal, Ozawa, Yamaguchi y colegas informan de la emisión de rayos X de los átomos de hierro que son casi totalmente despojados de electrones. La formación de estos iones requiere temperaturas superiores a los 30.000.000 ºC, casi el doble de la temperatura observada en los electrones del remanente.
Lanzado el 10 de julio de 2005, el Observatorio Suzaku fue desarrollado por el Instituto Japonés de Ciencia Espacial y Astronáutica (ISAS), que forma parte de la Agencia de Exploración Aeroespacial (JAXA), en colaboración con la NASA y otras instituciones japoneses y de EE.UU.
En un remanente de supernova conocido como la Nebulosa Medusa, El Observatorio Espacial Suzaku ha detectado rayos-X a partir de silicio y azufre completamente ionizados, esto es la huella de las condiciones de mayor temperatura inmediatamente después de la explosión de la estrella. La nebulosa tiene de unos 65 años luz de diámetro. Crédito: JAXA / NASA / Suzaku"Esta es la primera evidencia de un nuevo tipo de remanente de supernova, uno que fue calentado inmediatamente después de la explosión", dijo Hiroya Yamaguchi en el Instituto de Investigación Física y Química de Japón.
Un remanente de supernova por lo general se enfría rápidamente debido a la rápida expansión después de la explosión. Luego, a medida que el tenue gas interestelar barre durante miles de años, el resto poco a poco se calienta de nuevo.
Aprovechando la sensibilidad del satélite Suzaku, un equipo dirigido por Yamaguchi y Midori Ozawa, un estudiante graduado en la Universidad de Kyoto, detectó características poco comunes en el espectro de rayos X de CI 443, mejor conocida por los astrónomos aficionados como la Nebulosa Medusa.
El remanente, que se encuentra a unos 5.000 años luz de distancia, en la constelación de Géminis, se formó hace unos 4.000 años. La emisión de rayos X forma un parche más o menos circular en la parte norte de la nebulosa visible.
Los Espectrómetros de rayos X del Suzaku (XISs) separan los rayos X en base a la energía, en forma muy similar a como un prisma separa la luz en un arco iris de colores. Esto permite a los astrónomos deducir el tipo de procesos responsables de la radiación.
Parte de la emisión de rayos X en la Nebulosa Medusa surge de un rápido movimiento de electrones libres barridos cerca de los núcleos de los átomos. Su atracción mutua desvía los electrones, que entonces emiten rayos X, debido al cambio de rumbo. Los electrones tienen energías que corresponden a una temperatura de alrededor de 7 millones de grados Celsius.
Varios detalles en el espectro obtenido a través del Suzaku fueron más desconcertantes. "Estas estructuras indican la presencia de una gran cantidad de átomos de silicio y azufre en los que todos los electrones se han eliminado", dice Yamaguchi. Estos núcleos "desnudos" producen rayos X al recuperar sus electrones perdidos.
Pero la eliminación de todos los electrones de un átomo de silicio requiere temperaturas superiores a 17.000.000 ºC; y aún más calor para los átomos de azufre. "Estos iones no pueden formarse en el remanente de hoy en día", explicó Yamaguchi. "En cambio, estamos viendo iones creados por las enormes temperaturas producidas inmediatamente después de la supernova".
El equipo sugiere que la supernova se produjo en un entorno relativamente denso, tal vez en un capullo de la propia fábrica de la estrella. Como las edades de estrellas masivas, que vierte el material en la forma de una salida llamado viento estelar y crea un capullo de gas y polvo. Cuando la estrella explota, la onda expansiva atraviesa el denso capullo y se calienta a temperaturas tan altas como 55.000.000 ºC, o 10.000 veces más caliente que la superficie del sol.
En el remanente de supernova W49B, Suzaku ha encontrado otra bola de fuego fósil. Se detectaron los rayos X producidos cuando los átomos de hierro fuertemente ionizado recuperan un electrón. Este punto de vista combina imágenes infrarrojas de la tierra (rojo, verde) con datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (azul). Crédito: Caltech / SSC / J. Rho y T. Jarrett y de la NASA / CXC / SSC / J. Keohane et al.Finalmente, la onda de choque rompe en el espacio interestelar verdadero, donde la densidad del gas puede ser tan baja como un solo átomo por centímetro cúbico, el volumen de un cubo de azúcar. Una vez en este ambiente de baja densidad, el remanente de supernova joven se expande rápidamente.
La expansión enfría los electrones, pero también se dilata el gas remanente en tanto que las colisiones entre partículas llegan a ser eventos raros. Debido a que a un átomo le puede tomar miles de años recuperar un electrón, los iones más calientes de la Medusa permanecen aún hoy en día, informan los astrónomos en la edición del 1 de noviembre de The Astrophysical Journal.
"Suzaku ve el corazón caliente de mçMedusa", dijo Ozawa.
El equipo ya ha identificado otra bola de fuego fósil en el remanente de supernova conocido como W49B, que está a 35.000 años luz de distancia en la constelación del Águila. En la edición del 20 de noviembre de The Astrophysical Journal, Ozawa, Yamaguchi y colegas informan de la emisión de rayos X de los átomos de hierro que son casi totalmente despojados de electrones. La formación de estos iones requiere temperaturas superiores a los 30.000.000 ºC, casi el doble de la temperatura observada en los electrones del remanente.
Lanzado el 10 de julio de 2005, el Observatorio Suzaku fue desarrollado por el Instituto Japonés de Ciencia Espacial y Astronáutica (ISAS), que forma parte de la Agencia de Exploración Aeroespacial (JAXA), en colaboración con la NASA y otras instituciones japoneses y de EE.UU.
Tradsucción de:
Suzaku Finds "Fossil" Fireballs from Supernovae
(Francis Reddy, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA).
Suzaku Finds "Fossil" Fireballs from Supernovae
(Francis Reddy, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA).
No hay comentarios:
Publicar un comentario