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Hace miles de años, una estrella de nuestra galaxia explotó violentamente y creó el remanente brillante de una supernova llamada Casiopea A, que ha intrigado a los científicos durante décadas.
Y ahora una nueva foto. Fue captada por el telescopio espacial James Webb. Según los astrónomos, la imagen más cercana y detallada ha sido revelada dentro de la estrella que explotó. El análisis de imágenes puede ayudar a los investigadores a comprender mejor los procesos que alimentan estos eventos incendiarios masivos.
El observatorio espacial también permitió a los astrónomos vislumbrar características misteriosas que no eran visibles en las imágenes de los restos tomadas con telescopios como el Hubble, Chandra, Spitzer u otros instrumentos de Webb.
La nueva imagen fue compartida el lunes por la Primera Dama, Dra. Jill Biden, cuando presentó la primera fotografía digital. Calendario de Adviento de la Casa Blancaque incluye la nueva perspectiva de Webb de Cassiopeia A que parece brillar como una decoración navideña.
«Nunca antes habíamos visto este tipo de observación en una estrella en explosión», dijo en un comunicado el astrónomo Dan Milisavljevic, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad Purdue. «Las supernovas son impulsores fundamentales de la evolución cósmica. Las energías y sus abundancias químicas: hay muchas cosas que dependen de nuestra comprensión de las supernovas. Esta es la mirada más cercana que hemos tenido a una supernova en nuestra galaxia».
Remolinos de gas y polvo es todo lo que queda de la estrella que se convirtió en supernova hace 10.000 años. Casiopea A se encuentra a 11.000 años luz de distancia, en la constelación de Casiopea. a Año luzEquivale a 5,88 billones de millas (9,46 billones de kilómetros), que es la distancia que recorre un rayo de luz en un año.
La luz de Casiopea A llegó por primera vez a la Tierra hace unos 340 años. Como el remanente de supernova más pequeño conocido en nuestra galaxia, este cuerpo celeste ha sido estudiado por muchos telescopios terrestres y espaciales. El resto se extiende unos 10 años luz, o 60 billones de millas (96,6 billones de kilómetros).
Los conocimientos de Cas A, como también se conoce al remanente, permiten a los científicos aprender más sobre el ciclo de vida de las estrellas.
Los astrónomos utilizaron una cámara web de infrarrojo cercano, llamada NIRCam, para ver el remanente de supernova en longitudes de onda de luz diferentes a las utilizadas en observaciones anteriores. La imagen muestra un detalle sin precedentes de la interacción entre la envoltura de material en expansión generada por la supernova cuando choca con el gas liberado por la estrella antes de la explosión.
Pero la imagen parece completa. Diferente al que tomó Webb en abril Usando el instrumento de infrarrojo medio del telescopio, o MIRI. En cada foto destacan ciertos rasgos que no son visibles en la otra foto.
Webb observa el universo en longitudes de onda de luz infrarroja, que son invisibles para el ojo humano. A medida que los científicos procesan los datos de Webb, la luz capturada por el telescopio se traduce en un espectro de colores visibles para los humanos.
La nueva imagen NIRCam está dominada por destellos de color naranja y rosa brillante dentro de la capa interna del remanente de supernova. Los colores corresponden a nudos gaseosos de elementos desprendidos por la estrella, entre ellos oxígeno, argón, neón y azufre. Mezclados dentro del gas hay polvo y partículas. Con el tiempo, todos estos ingredientes se unirán para formar nuevas estrellas y planetas.
El estudio de los restos permite a los científicos reconstruir lo que sucedió durante la supernova.
«Gracias a la resolución de NIRCam, ahora podemos ver cómo la estrella moribunda se hizo añicos por completo al explotar, dejando filamentos que se asemejan a pequeños fragmentos de vidrio», dijo Milisavljevic. «Es realmente increíble que después de todos estos años de estudiar Cas A ahora podamos resolver estos detalles, que nos brindan una visión transformadora de cómo explotó esta estrella».
Al comparar la imagen NIRCam con la imagen MIRI tomada en abril, la nueva perspectiva parece menos colorida. Los brillantes remolinos de color rojo anaranjado de la imagen de abril parecen más ahumados a través de los ojos de NIRCam, mostrando dónde chocó la onda de choque de la supernova con el material circundante.
La luz blanca en la imagen NIRCam se debe a la radiación sincrotrón, que se crea cuando partículas cargadas se aceleran y viajan a lo largo de líneas de campo magnético.
NASA/ESA/CSA/STScI
Los astrónomos han observado detalles nunca antes vistos en el remanente de supernova Casiopea A utilizando la cámara de infrarrojo cercano del Telescopio Webb (izquierda) y el instrumento de infrarrojo medio (derecha).
La característica principal que falta en la vista de NIRCam es el «monstruo verde» de la imagen MIRI, o un círculo de luz verde en el centro del remanente, que ha desconcertado y desafiado a los astrónomos.
Pero se pueden ver nuevos detalles en la imagen del infrarrojo cercano que muestra agujeros circulares rodeados de blanco y violeta, delineando partículas cargadas de escombros que componen el gas que la estrella liberó antes de explotar.
Otra característica nueva en la imagen de NIRCam es una burbuja llamada Baby Cas A que se puede ver en la esquina inferior derecha, que parece ser la descendencia de un remanente de supernova más grande y está ubicada a 170 años luz detrás de Cassiopeia A.
Baby Cas A es en realidad una característica llamada eco de luz, donde la luz de una supernova interactúa con el polvo y hace que se caliente. El polvo continúa brillando a medida que se enfría con el tiempo.
«Es asombroso», dijo Milisavljevic, quien dirigió el equipo del proyecto que contribuyó a la nueva imagen. «Han surgido algunas características completamente nuevas que cambiarán la forma en que pensamos sobre los ciclos de vida de las estrellas».
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