¿Listo para otra imagen impresionante de JWST? ¿Qué tal echar un vistazo al interior de un remanente de supernova? No cualquier desecho estelar, sino una vista muy detallada de los restos de la explosión que creó Cassiopeia A. La última imagen les da a los astrónomos una mirada cercana y personal de lo que le sucedió a una estrella supermasiva a unos 11,000 años luz de distancia de nosotros. . También puede ayudar a responder preguntas sobre la existencia de polvo cósmico, particularmente en el universo primitivo.
El remanente de supernova de Cassiopeia A se ha estudiado mucho. Pero, la nueva vista JWST muestra muchos más detalles que los astrónomos no han visto en otras observaciones. Y ese detalle está abriendo nuevas ventanas en este evento estelar. “Cas A representa nuestra mejor oportunidad para observar el campo de escombros de una estrella que explotó y realizar una especie de autopsia estelar para comprender qué tipo de estrella había allí de antemano y cómo explotó esa estrella”, dijo Danny Milisavljevic. Es el investigador principal del programa de observación que capturó esta vista.
Explorando el daño
Esta imagen cuenta una historia de destrucción secuencial cuando murió la estrella supermasivo en el corazón de Cas A. Primero, cuando la estrella envejecida comenzó su proceso de muerte, consumió combustibles cada vez más pesados en su núcleo. Eso lo calentó y la estrella se expandió. También expulsó nubes de polvo caliente. Se expandieron lentamente hacia afuera del evento. Luego, cuando el núcleo de la estrella comenzó a consumir hierro, tomó más energía de la que la estrella podía suministrar. La quema se detuvo y el núcleo colapsó. Eso trajo el resto de la estrella hacia adentro. Luego, todo rebotó, enviando zarcillos de material estelar lejos del núcleo. Eventualmente, ese material chocó con la capa de polvo que se expandía más lentamente.
Todos los colores de la imagen indican las distintas partes de la explosión. La escena es bastante confusa al principio. Los astrónomos todavía están trabajando para descubrir todas las diferentes fuentes de emisiones en el remanente. El material de color naranja y rojo indica emisión desde la capa exterior cálida. Los zarcillos son la materia estelar que se aleja rápidamente del núcleo colapsado. Son de color rosa brillante y están tachonados de nudos y matas. Hay una mezcla de elementos generados en la estrella y por la explosión, incluidos oxígeno, neón y argón. Hay una colección de material estelar tenue más cerca del centro del lugar de la explosión. El más destacado es un bucle verde gigante que el equipo apodó el “Monstruo Verde”. Es una característica inesperada y nadie está seguro de cómo o por qué se formó.
El remanente de supernova Cas A y el polvo cósmico
Las supernovas dispersan enormes cantidades de polvo a su paso. Entonces, esto plantea una pregunta. Dado que los astrónomos ven galaxias polvorientas en el universo primitivo, ¿las supernovas las hicieron así? La respuesta es complicada. Ciertamente, las primeras estrellas supermasivas existieron bastante temprano en la historia cósmica. Y murieron en explosiones de supernova. Entonces, podría tener sentido suponer que esparcirían polvo al morir. Sin embargo, las observaciones de supernovas más “modernas” y su producción de polvo no siempre explican las enormes cantidades de polvo en los primeros tiempos. Entonces, ¿de dónde vino el polvo primitivo, si no de las supernovas?
La respuesta puede ser que proporcionaron todo ese polvo. Solo necesitamos las vistas infrarrojas de alta resolución que JWST puede proporcionar para encontrar la evidencia de eso. “En Cas A, podemos resolver espacialmente las regiones que tienen diferentes composiciones de gases y observar qué tipos de polvo se formaron en esas regiones”, dijo Temim. Eso significa que JWST puede “ver” lo que los astrónomos no han podido detectar usando muchos otros telescopios en el pasado.
Explorar remanentes de supernova como Cas A les da a los astrónomos más que una vista de lo que una estrella moribunda le hace a su entorno. Hacerlo en vistas infrarrojas detalladas de alta resolución permite a los astrónomos “ver el interior” de objetos polvorientos como Cas A. No solo eso, sino que proporciona una ventana al pasado. “Al comprender el proceso de explosión de estrellas, estamos leyendo nuestra propia historia de origen”, dijo Milisavljevic. “Voy a pasar el resto de mi carrera tratando de entender qué hay en este conjunto de datos”.
Vistas anteriores del remanente de supernova de Cas A
Cassiopeia A se encuentra a unos 11.000 años luz de nosotros y se extiende a lo largo de 10 años luz de espacio. Probablemente se observó por primera vez a fines del siglo XVII desde la Tierra. Con la llegada de los telescopios modernos, se ha visto en luz visible desde el suelo, así como a través de observaciones de radio y desde el espacio por el telescopio espacial Hubble, el Observatorio de rayos X Chandra, NuSTAR y otros.
Este remanente estelar torcido se está alejando del lugar de la explosión a una velocidad de entre 4.000 y 6.000 kilómetros por segundo. Las imágenes del HST mostraron nudos y otros desechos que se alejaban a una velocidad de hasta 14.500 kilómetros por segundo. El Telescopio Espacial Spitzer y el Satélite Astronómico Infrarrojo (ambos predecesores del JWST) detectaron un eco infrarrojo de la explosión en las nubes de gas cercanas.
Todas estas observaciones apuntan a que Cas A es un objetivo perfecto para futuros estudios de explosiones de supernovas y su papel a lo largo del tiempo cósmico.
Con información de UniverseToday
