abril 16, 2021

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Los astrónomos creen haber encontrado el remanente de una estrella de neutrones que dejó la Supernova 1987A

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Fue la supernova más brillante en casi 400 años cuando iluminó los cielos del hemisferio sur en febrero de 1987. Supernova 1987A, la explosión de una estrella supergigante azul en la cercana mini-galaxia conocida como la Gran Nube de Magallanes, sorprendió a la comunidad astronómica. . Esto les ofreció una oportunidad sin precedentes de ver explotar una estrella en tiempo real con instrumentos y telescopios modernos. Pero faltaba algo. Después de la desaparición de la supernova, los astrónomos esperaban encontrar una estrella de neutrones (un núcleo estelar colapsado e hiperdenso formado por una gran parte de neutrones) que quedó en el centro de la explosión. No vieron nada.

En los 34 años transcurridos desde entonces, los astrónomos han estado buscando sin éxito la estrella de neutrones perdida. Han surgido varias teorías. Quizás todavía no había tenido tiempo de graduarse. O quizás la masa de la supergigante azul era mayor de lo esperado y la supernova creó un agujero negro en lugar de una estrella de neutrones. Quizás la estrella de neutrones estaba oculta, oscurecida por el polvo de la explosión. Si la estrella que faltaba estaba allí, era realmente difícil de ver.

Pero la perseverancia vale la pena. Es posible que los astrónomos finalmente lo hayan encontrado.

El primer consejo provino del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile el verano pasado. El radiotelescopio observó una “burbuja” caliente dentro del núcleo de la supernova. La “burbuja” en sí no es una estrella de neutrones, sino una masa caliente de polvo y gas que puede ocultar la estrella de neutrones detrás de ella: después de todo, algo está proporcionando el calor. Pero, para confirmar la presencia de una estrella de neutrones, se necesitarían más observaciones.

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Con los prometedores resultados de la señal de radio de ALMA en la mano, un equipo de investigadores continuó observando la supernova en longitudes de onda de rayos X, utilizando datos de dos naves espaciales diferentes de la NASA: el Observatorio de Rayos X Chandra y el Array de Telescopio Espectroscópico Nuclear (NuSTAR). . Sus resultados se publicarán en el Astrophysical Journal este mes. Lo que encontraron es una emisión de rayos X cerca del núcleo de la explosión de la supernova, con dos posibles explicaciones.

1987 Una supernova con una nebulosa de viento pulsante en su centro. Crédito: Chandra (rayos X): NASA / CXC / Univ. di Palermo / E. Greco; Ilustración: INAF-Osservatorio
Astrónomo de Palermo / Salvatore Orlando

Primero, la emisión puede ser el resultado de partículas aceleradas por la onda de choque de la explosión. Esta teoría de la onda de choque no puede descartarse por completo, pero la evidencia parece apuntar a una segunda explicación más probable: una Nebulosa del Viento Pulsar.

Los púlsares son un tipo de estrella de neutrones energética que gira rápidamente, emitiendo radiación como una baliza mientras gira. Los púlsares a veces pueden crear vientos de alta velocidad que soplan hacia afuera y crean nebulosas, formadas por partículas cargadas y campos magnéticos. Eso es lo que los investigadores creen que están viendo.

Los datos de Chandra y NuSTAR respaldan la detección de ALMA del año pasado. En algún lugar del centro de Supernova 1987A hay un púlsar joven. Puede pasar una década o más antes de que el núcleo de la supernova se desinfle lo suficiente como para observar el púlsar directamente, pero por primera vez en 30 años, los astrónomos pueden estar bastante seguros de que está allí.

Supernova 1987A, vista por NuSTAR y Chandra. Crédito: Chandra (rayos X): NASA / CXC / Univ. Palermo / E. griego; Ilustración: Observatorio Astronómico INAF-Palermo / Salvatore Orlando; NuSTAR (rayos X): NASA / JPL-CalTech

El descubrimiento es emocionante. “Ser capaz de observar el pulso esencialmente desde el nacimiento no tendría precedentes”, dijo Salvatore Orlando, uno de los investigadores involucrados en la detección. “Puede ser una oportunidad única en la vida para estudiar el desarrollo del pulso de un bebé”.

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Entonces, con un misterio de 30 años resuelto y mucha ciencia nueva por hacer en los años y décadas venideros, Supernova 1987A promete mantener nuestra atención. Después de todo, es la supernova más cercana y brillante que jamás veremos.

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