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El telescopio Webb capta la visión más cercana y detallada del interior de una supernova
(CNN) -- Hace miles de años, una estrella de nuestra galaxia explotó violentamente y creó un remanente de supernova brillante llamado Casiopea A que ha intrigado a los científicos durante décadas.
Ahora, una nueva imagen captada por el Telescopio Espacial James Webb reveló la mirada más cercana y detallada dentro de la estrella que explotó, según los astrónomos. El análisis de la imagen podría 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 han aparecido en imágenes tomadas del remanente usando telescopios como Hubble, Chandra o Spitzer u otros instrumentos de Webb.
La nueva imagen fue compartida este lunes por la primera dama, la Dra. Jill Biden, cuando presentó el primer Calendario de Adviento digital de la Casa Blanca, que incluye la nueva perspectiva de Webb de Casiopea A que parece brillar como un adorno navideño.
"Nunca antes habíamos tenido este tipo de observación de una estrella que explotó", dijo en un comunicado el astrónomo Dan Milisavljevic, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad Purdue. "Las supernovas son los principales impulsores de la evolución cosmológica. Las energías, 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 son 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. Un año luz, equivalente a 9,46 billones de kilómetros, 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 joven conocido en nuestra galaxia, el objeto celeste ha sido estudiado por una multitud de telescopios terrestres y espaciales. El remanente se extiende a lo largo de unos 10 años luz de diámetro, o 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.
Ver Cas A bajo una nueva luz
Los astrónomos utilizaron la cámara de infrarrojo cercano de Webb, llamada NIRCam, para ver el remanente de supernova en longitudes de onda de luz diferentes a las utilizadas en observaciones anteriores. La imagen muestra detalles sin precedentes de la interacción entre la capa de material en expansión creada por la supernova cuando choca con el gas liberado por la estrella antes de la explosión.
Pero la imagen se ve completamente diferente a la tomada por Webb en abril usando el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del telescopio. En cada imagen destacan ciertos rasgos que son invisibles en la otra.
Webb observa el universo en longitudes de onda de luz infrarroja, que es invisible 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 claro 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 moléculas. Con el tiempo, todos estos ingredientes se combinarán para formar nuevas estrellas y planetas.
El estudio del remanente permite a los científicos reconstruir lo que sucedió durante la supernova.
"Con la resolución de NIRCam, ahora podemos ver cómo la estrella moribunda se hizo añicos por completo cuando explotó, dejando filamentos similares a pequeños fragmentos de vidrio”, dijo Milisavljevic. "Es realmente increíble, después de todos estos años estudiando Cas A, poder resolver ahora esos detalles, que nos brindan una visión transformadora de cómo explotó esta estrella".
Perspectivas duales de Webb
Al comparar la imagen NIRCam con la imagen MIRI tomada en abril, la nueva perspectiva parece menos colorida. Los brillantes remolinos de color naranja y rojo de la imagen de abril parecen más ahumados a través de los ojos de NIRCam, mostrando dónde la onda de choque de la supernova chocó contra 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.
Los astrónomos observaron detalles nunca antes vistos en el remanente de supernova Cassiopeia A utilizando la cámara de infrarrojo cercano (izquierda) y el instrumento de infrarrojo medio (derecha) del telescopio Webb. (Crédito: NASA/ESA/CSA/STScI)
Una característica clave que falta en la vista 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 apuntan a agujeros circulares envueltos en blanco y violeta, que designan partículas cargadas de escombros que dan forma al gas arrojado por la estrella antes de explotar.
Otra característica nueva en la imagen de NIRCam es una mancha apodada Baby Cas A que se puede ver en la esquina inferior derecha, que parece una descendencia del 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 la supernova interactuó con el polvo y provocó que se calentara. El polvo continúa brillando a medida que se enfría con el tiempo.
"Es asombroso", dijo Milisavljevic, quien dirigió un equipo de proyecto que contribuyó a la nueva imagen. "Han aparecido algunas características que son completamente nuevas y que cambiarán la forma en que pensamos sobre los ciclos de vida estelares".
