Explorando la astronomía con rayos X


Los lanzamientos recientes del Telescopio espacial James Webb (Webb) y el Explorador de polarimetría de rayos X de imágenes (IXPE) por parte de la NASA y sus socios internacionales son excelentes recordatorios de que el universo emite luz o energía en muchas formas diferentes. Para investigar a fondo los objetos y fenómenos cósmicos, los científicos necesitan telescopios que puedan detectar la luz en lo que se conoce como espectro electromagnético.

Esta galería proporciona ejemplos de las formas en que se pueden combinar los diferentes tipos de luz de los telescopios en tierra y en el espacio. El hilo común en cada una de estas selecciones son los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, que ilustran cómo los rayos X, que son emitidos por procesos muy calientes y energéticos, se encuentran en todo el Universo.

R Acuario

Este objeto es, de hecho, un par: una estrella enana blanca que arde constantemente a una temperatura relativamente fría y una gigante roja muy variable. A medida que se orbitan entre sí, la enana blanca extrae material de la gigante roja hacia su superficie. Con el tiempo, una cantidad suficiente de este material se acumula y desencadena una explosión. Los astrónomos han visto tales arrebatos en las últimas décadas. La evidencia de estallidos mucho más antiguos se ve en las estructuras espectaculares observadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA (rojo y azul). Los datos de rayos X de Chandra (púrpura) muestran cómo un chorro de la enana blanca golpea el material que lo rodea y crea ondas de choque, similares a los estampidos sónicos de los aviones supersónicos.

Casiopea A

Las observaciones de Chandra del remanente de supernova de Cassiopeia A han mostrado cómo los elementos individuales de la estrella que explotó están siendo arrojados al espacio. En esta imagen, los rayos X revelan silicio (rojo), azufre (amarillo), calcio (verde) y hierro (púrpura claro). El azul alrededor del borde del remanente revela la onda expansiva de la explosión a medida que viaja hacia afuera. Esta imagen también agrega una capa de datos de radio de Cassiopeia A del Karl Jansky Very Large Array de la National Science Foundation (púrpura oscuro, azul y blanco) y una imagen óptica del Hubble (naranja). Al igual que los rayos X, las ondas de radio pueden penetrar en las espesas nubes de gas y polvo que se encuentran entre la Tierra y Cassiopeia A, proporcionando información adicional sobre esta famosa explosión estelar.

Nebulosa de la guitarra

Durante la última década, los astrónomos se han sentido desconcertados por la alineación de algunos chorros de rayos X provenientes de púlsares de movimiento muy rápido (es decir, estrellas de neutrones giratorias) que salen disparados hacia el espacio interestelar en ángulos extraños e inesperados. Esto es lo que ven los astrónomos con PSR B2224+65, un púlsar que se encuentra cerca de la estructura apodada «Nebulosa de la guitarra» debido a su forma en luz óptica (azul). Una corriente de rayos X (rosa) capturada por Chandra apunta casi perpendicular a la estructura en forma de guitarra, que se origina en los polos magnéticos del púlsar.

Abel 2597

Los cúmulos de galaxias, las estructuras más grandes del universo unidas por la gravedad, son entornos dinámicos que contienen galaxias individuales y enormes cantidades de gas caliente y materia oscura. A menudo, un enorme agujero negro en el centro de un cúmulo puede ayudar a impulsar su comportamiento. En el cúmulo de galaxias Abell 2597, un agujero negro supermasivo central gigante está expulsando el gas y creando burbujas o vacíos en su interior. Esta imagen compuesta de Abell 2597 incluye rayos X de Chandra (azul), datos ópticos de Digitized Sky Survey (naranja) y emisión de átomos de hidrógeno en luz óptica del Observatorio Las Campanas en Chile (rojo).

NGC 4490

Cuando dos galaxias están en proceso de fusión, la interacción gravitatoria puede desencadenar ondas de formación estelar. Este es el caso de NGC 4490, una galaxia espiral que chocó con una galaxia más pequeña en la parte superior derecha pero que no se ve en esta imagen. Los científicos creen que estas dos galaxias ya se acercaron más y ahora se están separando. Algunas de las fuentes puntuales de rayos X representan agujeros negros de masa estelar y estrellas de neutrones dentro de la galaxia. En esta imagen de NGC 4490, los rayos X de Chandra (púrpura) se han combinado con una imagen óptica del Hubble (rojo, verde y azul).

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