Chandra observa cambios en remanentes de supernova durante dos décadas
Alteraciones producidas durante dos décadas en la Nebulosa del Cangrejo y Casiopea A por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA han sido condensadas en sendas secuencias de lapso de tiempo.
Muestran cambios dramáticos en los escombros y la radiación que quedan después de la explosión de dos estrellas masivas en nuestra galaxia.
La Nebulosa del Cangrejo, resultado de una brillante explosión de supernova vista por astrónomos chinos y otros en el año 1054, está a 6.500 años luz de la Tierra. En su centro hay una estrella de neutrones, una estrella superdensa producida por la supernova. Al girar unas 30 veces por segundo, su haz de radiación pasa sobre la Tierra en cada órbita, como un faro cósmico.
A medida que el joven púlsar se desacelera, se inyectan grandes cantidades de energía en su entorno. En particular, un viento de alta velocidad de materia y partículas de antimateria choca contra la nebulosa circundante, creando una onda de choque que forma el anillo en expansión que se ve en la película. Los chorros de los polos del púlsar arrojan partículas de materia y antimateria que emiten rayos X en dirección perpendicular al anillo.
Durante 22 años, Chandra ha realizado numerosas observaciones de la Nebulosa del Cangrejo. Con este largo tiempo de ejecución, los astrónomos ven cambios claros tanto en el anillo como en los chorros en la nueva película. Las películas anteriores de Chandra mostraban imágenes tomadas en períodos de tiempo mucho más cortos: un período de cinco meses entre 2000 y 2001 y más de siete meses entre 2010 y 2011 en otro.
El período de tiempo más largo resalta fluctuaciones fascinantes, incluidas variaciones en forma de látigo en el chorro de rayos X que solo se ven en esta película mucho más larga. A finales de este año se llevará a cabo un nuevo conjunto de observaciones de Chandra para seguir los cambios en el chorro desde que se obtuvieron los últimos datos de Chandra a principios de 2022.
La segunda observación de largo recorrido de Chandra corresponde a Casiopea A (Cas A para abreviar), los restos de una supernova que se estima que explotó hace unos 340 años en el cielo de la Tierra. Si bien se han publicado anteriormente otras películas de Chandra de Cas A, incluida una con datos que se extienden desde 2000 hasta 2013, esta nueva película es sustancialmente más larga y presenta datos desde 2000 hasta 2019.
La región exterior de Cas A muestra la onda expansiva en expansión de la explosión. La onda expansiva está compuesta de ondas de choque, similares a las explosiones sónicas generadas por un avión supersónico. Estas ondas de choque en expansión son sitios donde las partículas se aceleran a energías superiores a las del acelerador más potente de la Tierra, el Gran Colisionador de Hadrones. A medida que la onda expansiva viaja hacia afuera, encuentra material circundante y disminuye su velocidad, generando una segunda onda de choque que viaja hacia atrás en relación con la onda expansiva, de forma análoga a un atasco que viaja hacia atrás desde el lugar de un accidente en una carretera.
Cas A ha sido uno de los objetivos más observados y las imágenes publicadas públicamente de la misión Chandra. Fue la primera imagen oficial de Chandra en 1999 después de que el transbordador espacial Columbia se pusiera en órbita y rápidamente descubriera por primera vez una fuente puntual de rayos X en el centro de Cas A, que luego se confirmó que era una estrella de neutrones.
A lo largo de los años, los astrónomos han utilizado Chandra para descubrir evidencia de "superfluido" dentro de la estrella de neutrones de Cas A, para revelar que la estrella masiva original pudo haberse vuelto del revés cuando explotó y para dar un paso importante en la identificación de cómo explotan las estrellas gigantes. Chandra también ha mapeado los elementos forjados dentro de la estrella, que ahora se están moviendo hacia el espacio para ayudar a sembrar la próxima generación de estrellas y planetas