Telescopio Webb capta la visión más detalla de una supernova
13 de diciembre de 2023
El telescopio espacial James Webb de la NASA ha visto los restos de la explosión de una supernova bajo una nueva luz. Los restos, llamados Casiopea A (o Cas A para abreviar), se encuentran a 11.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Casiopea.
En abril de este año, Webb capturó imágenes de los restos estelares en luz infrarroja media (MIRI). Ahora, la imagen recién publicada y captada con la cámara infrarrojo cercano del telescopio (NIRCam) muestra detalles sin precedentes de la interacción entre la capa de material en expansión creada por la supernova cuando choca con el gas liberado por la estrella antes de la explosión.
"Con la resolución de NIRCam, ahora podemos ver cómo la estrella agnoizante se hizo añicos cuando explotó, dejando tras de sí filamentos parecidos a diminutos fragmentos de vidrio", afirma en un comunicado de la NASA Danny Milisavljevic, astrónomo de la Universidad de Purdue que dirigió la investigación. "Es realmente increíble después de todos estos años estudiando Cas A resolver ahora esos detalles, que nos están proporcionando una visión transformadora de cómo explotó esta estrella".
Supernova, la estrella que muere
Las estrellas se queman con fusión, que propulsa energía hacia el exterior desde sus núcleos. Pero cuando las estrellas gigantes envejecen y se quedan sin energía, su propia gravedad supera el empuje de la fusión hacia el exterior. La estrella colapsa en una explosión que arroja sus materiales por todo el cosmos. Los elementos pesados del universo se forman a menudo durante las supernovas.
La luz de la explosión de Casiopea A llegó a la Tierra hace unos 340 años. Los científicos calculan que, en sus inicios, la estrella que provocó la explosión tenía una masa 16 veces superior a la del Sol, pero se redujo a unas cinco veces el tamaño de éste antes de estallar. Dado que la explosión se produjo a miles de años luz de la Tierra, su luz tardó miles de años en llegar hasta nosotros.
Anteriormente, el telescopio espacial Hubble, el telescopio espacial Spitzer, el observatorio de rayos X Chandra y otros telescopios habían captado imágenes de Cas A, según la NASA. El estudio reveló las cantidades de distintos elementos producidos por la explosión. La supernova ha arrojado 10.000 veces la masa de la Tierra en azufre, 20.000 veces la masa terrestre en silicio, 70.000 masas terrestres de hierro y un millón de masas terrestres de oxígeno.
La NIRCam de Webb detecta longitudes de onda de luz más amplias que la luz visible y que, por tanto, no pueden ser vistas por el ojo humano. Por eso, para componer la nueva imagen, los investigadores tradujeron la luz infrarroja en diferentes colores.
Las zonas de color naranja brillante y rosa claro de la nueva imagen representan la envoltura interior de la supernova y están formadas por azufre, oxígeno, argón y neón de la estrella. El polvo y las moléculas que algún día formarán nuevas estrellas se encuentran en este gas, según la NASA.
Los investigadores también compararon la nueva imagen con la del MIRI de principios de este año. Los colores naranja y rojo de la imagen de abril representan el borde de la capa interna principal del remanente, mientras que en la nueva imagen este detalle parece una nube de humo. Este límite indica el lugar donde la explosión de la supernova colisiona con el material circundante, que no es lo suficientemente caliente como para ser detectado en el infrarrojo cercano.
Un bucle verde de luz en la imagen del infrarrojo medio, que los astrónomos habían apodado el "Monstruo Verde", tampoco es visible en la nueva vista de Webb. Los agujeros de esa parte de la imagen se perfilan en gas ionizado, que aparece blanco y púrpura en la imagen del infrarrojo cercano. Según la NASA, esto podría deberse a que la explosión empujó y dio forma al gas de la estrella.
Con esta nueva mirada a Cas A, Webb captó otra característica intrigante: una mancha que aparece en la parte inferior derecha de la imagen es un ejemplo de eco de luz, donde la luz de la supernova calienta el polvo lejano. Al enfriarse, el polvo se ilumina. Este eco de luz, apodado Baby Cas A, se encuentra a unos 170 años luz por detrás de la supernova principal.
ee (NASA, Smithsonian Magazine)