La NASA NuSTAR desenreda el misterio de cómo explotan las estrellas

Uno de los mayores misterios en la astronomía, como las estrellas se desarman en las explosiones de supernova, finalmente está siendo entrelazado con la ayuda de la NASA Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR).
El Observatorio de rayos x de gran energía ha creado el primer mapa de material radiactivo en un remanente de supernova.
 Los resultados, de un remanente de la llamada Casiopea (Cas A), revelan cómo las ondas de choque probablemente hacen pedazos a las masivas estrellas moribundas.
"Las estrellas son bolas esféricas de gas, y así que que cuando terminan sus vidas explotan, la explosión se vería como una bola uniforme expandiendose hacia fuera con gran fuerza," dijo Fiona Harrison, el investigador principal de NuSTAR en el California Institute of Technology (Caltech) en Pasadena. "Nuestros resultados muestran cómo del corazón de la explosión, o motor, está distorsionado, posiblemente porque las regiones interiores literalmente fluyan alrededor antes de detonar".

Este es el primer mapa de la radiactividad en un remanente de supernova, fundido pedacitos y pedazos de una estrella masiva que explotó. El color azul muestra material radiactivo mapeado en alta energía de rayos x usando NuSTAR.

Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/CXC/SAO

 

Harrison es coautor de un libro sobre los resultados que aparecen en el número 20 de febrero de la naturaleza. Nota EQ: Publicación de gran prestigio llamada NATURE.

 

CAS A nace cuando una estrella masiva que explota como una supernova, dejando un denso cuerpo estelar y sus restos expulsados. La luz de la explosión alcanzó La Tierra hace unos cien años, así que estamos viendo el remanente estelar cuando era joven y fresco.

 

Las supernovas son las semillas del universo con muchos elementos, incluyendo el oro para las joyas, el calcio en los huesos y el hierro en la sangre. Mientras que pequeñas estrellas como nuestro Sol mueren de manera menos violenta, de las por lo menos ocho veces tan masivas como nuestro Sol en las explosiones de supernova de estrellas. Las altas temperaturas y partículas creadas en la explosión son como fusibles de elementos ligeros para crear elementos más pesados.

 

NuSTAR está complementando las observaciones anteriores de la Cassiopeia cuando forjó un remanente de supernova (rojo y verde) proporcionando los primeros mapas de material radiactivo en la explosión de fuego (azul).

Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/CXC/SAO

 

NuSTAR es el primer telescopio capaz de producir mapas de elementos radiactivos en remanentes de supernova. En este caso, el elemento es titanio-44, que tiene un núcleo inestable producido en el corazón de la explosión de la estrella.

 

El mapa de NuSTAR de Cas A ( Nota EQ: Así se le llama en la intimidad astronómica a:  Cassiopeia )  muestra el titanio concentrado en grupos del resto en el centro y puntos a una posible solución para el misterio de cómo fue el momento en que la estrella ttubo su desaparición. Cuando los investigadores simulan explosiones de supernova con ordenadores, como una estrella masiva muere y se derrumba, la onda de choque principal se atasca a menudo hacia fuera y la estrella es incapaz de romperse.

 

Los últimos hallazgos sugieren fuertemente que la explosión de la estrella literalmente chapotea en su rededor, para revitalizar la estancada por ondas de choque y permitiendo a la estrella para finalmente despegar sus capas externas.

 

Estas ilustraciones muestran la progresión de la explosión de una supernova. Una estrella masiva (izquierda), que ha creado elementos pesados como el hierro en su interior, vuela en una tremenda explosión (medio), esparciendo sus capas externas en una estructura llamada un remanente de supernova (derecha).

Crédito de la imagen: NASA/CXC/SAO/JPL-Caltech

 

"Con NuSTAR tenemos una nueva herramienta forense para investigar la explosión," dijo la principal autora, Brian Grefenstette de Caltech. "Anteriormente, era difícil de interpretar lo que estaba pasando en Cas A porque el material que pudimos ver sólo brilla en los rayos x cuando se calienta. Ahora que podemos ver el material radiactivo, que brilla en las radiografías pase lo que pase, estamos llegando a una imagen más completa de lo que estaba pasando en el núcleo de la explosión."

 

El mapa de NuSTAR también arroja dudas sobre otros modelos de las explosiones de supernova, en el que la estrella está girando rápidamente justo antes de su muete y lanza estrechas corrientes de gas que impulsan la explosión estelar. Aunque se han visto huellas de jets antes alrededor Cas A, se desconoce si ellos estaban provocando las explosiones. NuSTAR no vio el titanio, esencialmente la ceniza radiactiva de la explosión, en las regiones estrechas con coincidencia de los jets, así que los jets no eran los disparo explosivo.

 

"Esto es por qué construimos NuSTAR," dijo Paul Hertz, director de la división de Astrofísica de la NASA en Washington. "Descubriremos cosas nunca sabidas – y no esperadas – sobre la energía del universo."

 

Los investigadores continuarán investigando el caso de la explosión dramática de Cas A. Siglos después de su muerte, marcó nuestros cielos, este remanente de supernova sigue perplejo.

 

Whitney Clavin 818-354-4673
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
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J.D. Harrington 202-358-5241
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Traducción: El Quelonio Volador