El amanecer de una nueva Era para la Supernova 1987a

Hace tres décadas, los astrónomos observar una de las estrellas más brillantes que en más de 400 años. La supernova titánica, llamada Supernova 1987A (SN 1987A), ardió con el poder de 100 millones de soles durante varios meses después de su descubrimiento en 23 de febrero de 1987.

Desde aquel primer avistamiento, SN 1987A ha continuado fascinando a los astrónomos con su espectacular show de luces. Está situado en la nube de Magellanic grande cercana, la explosión de supernova más cercana observada en cientos de años y la mejor oportunidad pero para los astrónomos estudiar las fases antes, durante y después de la muerte de una estrella.

El video comienza con una vista nocturna de los pequeña y gran nubes de Magallanes, galaxias satélites de nuestra Vía Láctea. Luego enfoca en una región rica de nacimiento de estrellas en la nube de Magallanes grande. Situado entre montañas de color rojo gas es el extraño aspecto de la Supernova 1987A, el remanente de una estrella estallada que se observó por primera vez en febrero de 1987. El sitio de la supernova está rodeado por un anillo de material que es iluminado por una onda de energía de la explosión. Dos aros exteriores débiles también son visibles. Los tres anillos existieron antes de la explosión como reliquias fósiles de la actividad de la estrella condenada en sus últimos días. Créditos: NASA, ESA y G. Bacon (STScI)

Para conmemorar el 30 aniversario de SN 1987A, nuevas imágenes, películas de Time-lapse, una animación de bases de datos basado en el trabajo dirigido por Salvatore Orlando en el INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Italia y un modelo tridimensional están siendo liberados. Combinando los datos del telescopio espacial Hubble y el Observatorio de rayos x Chandra de la NASA, así como el internacional Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrónomos y el público, puede explorar SN 1987A como nunca antes.

Esta imagen del telescopio espacial Hubble muestra la Supernova 1987A en la gran nube de Magallanes, una galaxia vecina a nuestra Vía Láctea.

Créditos: NASA, ESA, R. Kirshner (centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica y Fundación Gordon y Betty Moore) y M. Mutchler y R. Ávila (STScI)

Esta secuencia de vídeo Time-lapse de imágenes del telescopio espacial Hubble revela cambios dramáticos en un anillo de material alrededor de la explosión de la estrella Supernova 1987A. Las imágenes, tomadas desde 1994 para 2016, muestran los efectos de una onda expansiva de la explosión de supernova destroza en el anillo. El anillo comienza a iluminar como golpea la onda de choque. El anillo es de aproximadamente un año luz a través. Créditos: NASA, ESA y R. Kirshner (centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica y Fundación Gordon y Betty Moore) y P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Hubble ha observado repetidamente SN 1987A desde 1990, acumulando cientos de imágenes y Chandra comenzaron observando SN 1987A poco después de su despliegue en 1999. ALMA, un poderoso conjunto de 66 antenas, ha recogido datos de alta resolución milimétricas y submilimétricas en SN 1987A desde sus inicios.

"Vale la pena los 30 años de observaciones de SN 1987A son importantes porque proporcionan información sobre las últimas etapas de la evolución estelar," dijo Robert Kirshner del centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts y el Gordon y Betty Moore Foundation en Palo Alto, California.

Los últimos datos de estos potentes telescopios indican que SN 1987A ha superado un umbral importante. La onda de choque de supernova va más allá del denso anillo de gas producido a finales de la vida de la estrella supernova antes cuando una salida rápida o un viento de la estrella chocó contra un viento lento generado en una fase de gigante roja anterior de la evolución de la estrella. Lo que está más allá del anillo es poco conocido en la actualidad y depende de los detalles de la evolución de la estrella cuando era un gigante rojo.

"Los detalles de esta transición les dará a los astrónomos una mejor comprensión de la vida de la estrella condenada, y cómo terminó," dijo Kari Frank de Penn State University que dirigió el estudio más reciente de Chandra de SN 1987A.

Esta visualización científica, utilizando los datos de una simulación por ordenador, muestra la Supernova 1987A, como el anillo luminoso de material que vemos hoy.

Créditos: NASA, ESA y f el. Summers y G. Bacon (STScI); Simulación crédito: S. Orlando (INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo)

Supernovas como SN 1987A pueden remover el gas circundante y desencadenar la formación de nuevas estrellas y planetas. El gas del que se forman estrellas y planetas será enriquecido con elementos tales como carbono, nitrógeno, oxígeno y hierro, que son los componentes básicos de toda la vida conocida. Estos elementos se forjaron dentro de la estrella supernova antes y durante la explosión de supernova y luego dispersados en su galaxia anfitriona por remanentes de supernova en expansión. Continua estudios de SN 1987A deben dar una visión única en las primeras etapas de esta dispersión.

Algunos puntos destacados de estudios con estos telescopios incluyen:

Estudios de Hubble han revelado que el denso anillo de gas alrededor de la supernova brillante en luz óptica y tiene un diámetro de cerca de un año luz. El anillo era allí por lo menos 20.000 años antes de que la estrella explote. Un destello de luz ultravioleta de la explosión energiza el gas en el anillo, haciéndolo brillar durante décadas.

Estas imágenes, tomadas entre 1994 y el 2016 por el telescopio Hubble de la NASA, crónica de la iluminación de un anillo de gas alrededor de una estrella estallada.

Créditos: NASA, ESA y R. Kirshner (centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica y Fundación Gordon y Betty Moore) y P. Chali (centro Harvard-Smithsonian para la astrofísica

La estructura central visible dentro del ring en la imagen de Hubble ha crecido a aproximadamente la mitad de un año luz a través. Más notables son dos gotas de escombros en el centro del remanente de supernova racing alejados uno del otro en áspero 20 millones millas por hora.

Desde 1999 hasta el 2013, datos de Chandra mostraron un anillo de expansión de la emisión de rayos x que había sido constantemente más brillante. Estallando a través de la onda de la ráfaga de la explosión original y calentar el anillo de gas alrededor de la supernova, produciendo emisión de rayos x.

En los últimos años, el anillo ha dejado de recibir más brillantes en rayos x. De febrero de 2013 hasta la última observación de Chandra en septiembre de 2015 el total de los rayos x de baja energía se ha mantenido constante. También, la parte inferior izquierda de la parte del anillo ha comenzado a desvanecerse. Estos cambios proporcionan pruebas de que la onda de la ráfaga de la explosión se ha movido más allá del anillo en una región con menos gas denso. Esto representa el fin de una era de SN 1987A.

A partir de 2012, los astrónomos utilizan a ALMA para observar los restos encendidos de la supernova, estudiando cómo el remanente es realmente forja grandes cantidades de polvo nuevo de los nuevos elementos creados en la estrella progenitor. Una porción de este polvo hará su manera en espacio interestelar y puede llegar a ser los cimientos de futuras estrellas y planetas en otro sistema.

Estas observaciones sugieren también que el polvo en el universo temprano probablemente formados de similares explosiones de supernova.

Los astrónomos combinaron observaciones de tres distintos observatorios para producir esta imagen colorida, múltiples longitudes de onda de los intrincados restos de la Supernova 1987A.

Créditos: NASA, ESA y A. Angelich (NRAO/AUI/NSF); Crédito de Hubble: NASA, ESA y Chandra R. Kirshner (centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica y Gordon and Betty Moore Foundation) crédito: NASA/CXC/Penn estado/K. Frank et al.; Crédito de ALMA: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) y R. Indebetouw (NRAO/AUI/NSF

Estas últimas imágenes fueron posible mediante la combinación de varias fuentes de información incluyendo simulaciones por Salvatore Orlando y colaboradores que aparecen en este documento: https://arxiv.org/abs/1508.02275. El estudio de Chandra por Frank et al puede encontrarse en línea en http://lanl.arxiv.org/abs/1608.02160. Resultados recientes del ALMA en SN 87A están disponibles en https://arxiv.org/abs/1312.4086.

El programa Chandra es administrado por Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama, de la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones de la ciencia y el vuelo de Chandra.

El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Europea del espacio). Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, dirige el telescopio. El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore conduce las operaciones de la ciencia de Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de universidades para la investigación en astronomía, Inc., en Washington.

ALMA es una asociación de ESO (representando a sus Estados miembros), NSF (USA) y NINS (Japón), junto con NRC (Canadá), NSC y ASIAA (Taiwán), KASI (República de Corea del Sur), en cooperación con la República de Chile. El Observatorio ALMA conjunta es operado por ESO, AUI/NRAO y NAOJ.

Donna Weaver / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
​dweaver@stsci.edu / villard@stsci.edu
410-338-4493 / 410-338-4514

Megan Watzke
Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
​mwatzke@cfa.harvard.edu
617-496-7998

Rob Gutro
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
robert.j.gutro@nasa.gov
301-286-4044

Last Updated: Feb. 24, 2017

Editor: Karl Hille

Traducción: El Quelonio Volador