Los restos notables de una reciente Supernova 06.26.13

Los astrónomos estiman que una estrella explota como una supernova en nuestra galaxia, en promedio, sobre dos veces por siglo. En 2008, un equipo de científicos anunció que descubrieron los restos de una supernova que es la más reciente, en el marco de tiempo de la Tierra, sabido que ha ocurrido en la Vía Láctea.

La explosión hubiera sido visible desde la Tierra un poco más de un centenar de años porque no había sido pesadamente oscurecida por el polvo y gas. Su localización probable es de unos 28.000 años luz de la Tierra cerca del centro de la Vía Láctea. Una observación larga equivalente a más de 11 días de observaciones de su campo de escombros, ahora conocido como la supernova remanente G1.9 + 0.3, con el Observatorio de rayos x Chandra de la NASA ofrece nuevos detalles sobre este importante evento.

La fuente de G1.9 + 0.3 fue probablemente una estrella enana blanca que experimentó una detonación termonuclear y fue destruida después de fusionarse con otra enana blanca, o tirar el material de una estrella compañera orbital. Se trata de una clase particular de explosiones de supernova (conocido como tipo Ia) que sirven como indicadores de distancia en cosmología porque son tan consistente en brillo y muy luminoso.

La explosión expulsa desechos estelares a velocidades altas, creando el remanente de supernova que se ve hoy por Chandra y otros telescopios. Esta nueva imagen es un compuesto de Chandra donde rayos x de baja energía en rojos, energías intermedias son verdes y mayor energía son azules. También se muestran datos ópticos de la encuesta de cielo digitalizado, con estrellas que aparecen en blanco. Los nuevos datos de Chandra, en 2011, revelan que G1.9 + 0.3 tiene varias propiedades notables.

Los datos de Chandra muestran que la mayoría de los rayos x de emisión son: "radiación de sincrotrón", producida por electrones extremadamente enérgicos acelerado en la creciente ola de explosión de la supernova. Esta emisión da información sobre el origen de los rayos cósmicos, partículas energéticas que constantemente llegan a la atmósfera terrestre, pero no mucha información sobre supernovas de tipo Ia.

Además, parte de la emisión de rayos x proviene de elementos producidos en la supernova, proporcionando pistas sobre la naturaleza de la explosión. La observación de Chandra larga debía sacar esas pistas.

La mayoría de los remanentes de supernova de tipo Ia son simétricos en forma, con escombros uniformemente distribuido en todas las direcciones. Sin embargo, G1.9 + 0.3 exhibe un patrón muy asimétrico. La emisión de rayos x más fuerte de elementos como el silicio, azufre y hierro se encuentra en la parte norte del remanente, dando un patrón muy asimétrico.
 

Otra característica excepcional de este remanente es que el hierro, que se espera se forme profundamente en el interior de la estrella condenada y moverlo relativamente lentamente, se encuentra muy lejos del centro y se va moviendo a velocidades extremadamente altas de más de 3,8 millones millas por hora. El hierro se mezcla con los elementos más ligeros que se forman más lejos hacia fuera en la estrella.

Debido a la desigual distribución de escombros de los remanente y sus velocidades extremas, los investigadores concluyen que la explosión de supernova original también tenía propiedades muy inusuales. Es decir, la explosión se debió haber sido altamente no uniforme e inusualmente enérgica.

Mediante la comparación de las propiedades del remanente con modelos teóricos, los investigadores encontraron pistas sobre el mecanismo de explosión. Su concepto favorito de lo ocurrido en G1.9 + 0.3 es una "detonación retardada", donde la explosión ocurre en dos fases diferentes. En primer lugar, las reacciones nucleares ocurren en un frente de onda de lenta expansión,  esto produce hierro y elementos similares. La energía de estas reacciones provoca que la estrella se amplie, cambiando su densidad y permitiendo un mucho más rápido movimiento frente de la detonación de reacciones nucleares que se produzca.

Si la explosión fueron altamente asimétrica, debe haber grandes variaciones en la tasa de expansión en diferentes partes del remanente. Estos deben ser medibles con futuras observaciones con rayos x usando Chandra y ondas de radio como el de NSF Karl G. Jansky Very Large Array.

Observaciones de G1.9 + 0.3 permiten a los astrónomos una visión especial y de primer plano de un remanente de supernova joven y su ruina cambiante. Muchos de estos cambios son conducidos por el decaimiento radiactivo de elementos expulsado en la explosión. Por ejemplo, una gran cantidad de antimateria debería haberse formado después de la explosión por decaimiento radiactivo del cobalto. Basado en la masa estimada de hierro, que está formado por el decaimiento radiactivo de niquel cobalto a hierro, más 9223372.036854775807 trillones (es decir, diez elevado a la potencia de veinte) libras de positrones, la contraparte de la antimateria a electrones, deberían haberse formado. Sin embargo, casi todos estos positrones deben haberse combinado con electrones y han sido destruido, por lo que no debe permanecer la firma en observación directa de esta antimateria.

Un artículo que describe estos resultados está disponible en línea y se publicará en la edición de 01 de julio de 2013 de The Astrophysical Journal Letters. El primer autor es Kazimierz Borkowski de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU), en Raleigh, Carolina del norte y sus coautores son Stephen Reynolds, también de NCSU; una Hwang de Goddard Space Flight Center de la NASA (GSFC) en Greenbelt, MD; David Green de Cavendish Laboratory en Cambridge, Reino Unido; Robert Petre, también de GSFC; Kalyani Krishnamurthy de Duke University en Durham, Carolina del norte y Rebecca Willett, también de la Universidad de Duke. Centro de vuelo espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa de Chandra para la dirección de misiones de la ciencia de la NASA en Washington. Observatorio Astrofísico Smithsonian controla las operaciones de vuelo y ciencia de Chandra de Cambridge, Massachusetts

Créditos: X-ray: NASA/CXC/NCSU/K. Borkowski et al.; Óptica: DSS

 

Traducción: El Quelonio Volador