El 23 de febrero de 1987, la luz de una estrella gigante y explosiva llegó a la Tierra. El evento, que tuvo lugar en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia a 168,000 años luz de distancia que rodea nuestra Vía Láctea, fue la supernova más cercana que ocurrió en casi 400 años, y la primera desde la invención de los telescopios modernos.
Más de 30 años después, un equipo ha utilizado observaciones de rayos X y simulaciones físicas para medir con precisión la temperatura de los elementos en el gas alrededor de la estrella muerta por primera vez. A medida que las ondas de choque hiperrrápidas del corazón de la supernova chocan contra los átomos en el gas circundante, calientan esos átomos a cientos de millones de grados Fahrenheit.
Los hallazgos fueron publicados el 21 de enero en la revista Nature Astronomy.
Salir con una explosión
Cuando las estrellas gigantes alcanzan la vejez, sus capas externas se desprenden y se enfrían en enormes estructuras remanentes alrededor de la estrella. El núcleo de la estrella crea una espectacular explosión de supernova, dejando atrás una estrella de neutrones ultradensa o un agujero negro. Las ondas de choque de la explosión viajan a una décima parte de la velocidad de la luz y golpean el gas circundante, calentándolo y haciéndolo brillar en rayos X brillantes.
El telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA ha estado monitoreando las emisiones de la supernova 1987A, como se conoce a la estrella muerta, desde que el telescopio fue lanzado hace 20 años. En ese momento, la supernova 1987A sorprendió a los investigadores una y otra vez, dijo a Live Science David Burrows, físico de la Universidad Estatal de Pensilvania y coautor del nuevo artículo. "Una gran sorpresa fue el descubrimiento de una serie de tres anillos a su alrededor", dijo.
Desde alrededor de 1997, la onda de choque de la supernova 1987A ha estado interactuando con el anillo más interno, llamado anillo ecuatorial, dijo Burrows. Utilizando Chandra, él y su grupo han estado monitoreando la luz creada por las ondas de choque mientras interactúan con el anillo ecuatorial para aprender cómo se calienta el gas y el polvo en el anillo. Querían averiguar las temperaturas de diferentes elementos en el material a medida que el frente de choque lo envuelve, un problema de larga data que ha sido difícil de determinar con precisión.
Para ayudar en las mediciones, el equipo creó simulaciones detalladas por computadora en 3D de la supernova que desenredaron los muchos procesos en juego: la velocidad de la onda de choque, la temperatura del gas y los límites de resolución de los instrumentos de Chandra. A partir de ahí, pudieron precisar la temperatura de una amplia gama de elementos, desde átomos ligeros como el nitrógeno y el oxígeno, hasta los pesados como el silicio y el hierro, dijo Burrows. Las temperaturas oscilaron entre millones y cientos de millones de grados.
Los hallazgos proporcionan información importante sobre la dinámica de la supernova 1987A y ayudan a probar modelos de un tipo específico de frente de choque, dijo a Live Jacco Vink, un astrofísico de alta energía de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos, que no participó en el trabajo. Ciencias.
Debido a que las partículas cargadas de la explosión no están golpeando átomos en el gas circundante, sino que dispersan los átomos de gas utilizando campos eléctricos y magnéticos, este choque se conoce como choque sin colisión, agregó. El proceso es común en todo el universo, por lo que comprenderlo mejor ayudaría a los investigadores con otros fenómenos, como la interacción del viento solar con material interestelar y simulaciones cosmológicas sobre la formación de estructuras a gran escala en el universo.
