Los telescopios de la NASA persiguen al «monstruo verde» en los escombros interestelares

Data from Chandra and Webb of the supernova remnant Cassiopeia A (Cas A) have been combined for the first time, helping to explain an unusual structure within the debris field and address other questions about the supernova explosion that created it. These images show X-rays from Chandra, infrared data from Webb and Spitzer, and optical data from Hubble. Astronomers using these data found that the so-called Green Monster near the center of Cas A was created by a blast wave from the exploded star slamming into material surrounding it.

Por primera vez, los astrónomos han combinado datos del Observatorio Lunar de Rayos X de la NASA y el Telescopio Espacial James Webb para estudiar el conocido remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A). Como se describe en nuestro reciente comunicado de prensa, este trabajo ha ayudado a explicar una estructura inusual en los restos de una estrella extinta conocida como el «Monstruo Verde», descubierta por primera vez en datos web en abril de 2023. La investigación también reveló nuevos detalles sobre la erupción. Cas A se creó hace unos 340 años desde la perspectiva de la Tierra.

La nueva imagen compuesta incluye datos de la Luna (azul), datos infrarrojos de la Web (rojo, verde, azul) y datos ópticos del Hubble (rojo y blanco). Las partes exteriores de la imagen también incluyen datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA (rojo, verde y azul). El contorno del Monstruo Verde se puede ver en la segunda imagen del carrusel.

Los datos lunares revelan gas caliente procedente de restos de supernova de una estrella destruida, incluidos elementos como el silicio y el hierro. Una onda expansiva en expansión en los confines exteriores de Cas A está golpeando el gas circundante expulsado de la estrella antes de la explosión. Los rayos X son producidos por electrones energéticos que orbitan alrededor de líneas de campo magnético en una onda expansiva. Estos electrones brillan como arcos delgados en las regiones exteriores y partes interiores de Cas A. La web destaca la emisión infrarroja del polvo calentado por el gas caliente visto por la Luna y de restos de supernova mucho más fríos. Los datos del Hubble muestran las estrellas en el campo.

Un gráfico separado muestra una imagen en color de la Luna, donde el rojo muestra hierro y magnesio con energías de rayos X bajas, el verde muestra silicio con energías de rayos X intermedias y el azul muestra rayos X de alta energía de electrones que orbitan líneas de campo magnético. El contorno del Monstruo Verde, junto con las ubicaciones de la onda expansiva y los restos ricos en silicio y hierro, están etiquetados.

El análisis detallado de los investigadores encontró que los filamentos en la parte exterior de Cas A de la onda expansiva coinciden estrechamente con las características de rayos X del Monstruo Verde, incluyendo menos hierro y silicio que los restos de la supernova. Esta interpretación se desprende claramente de la imagen en color de la Luna, que muestra que los colores dentro del contorno del Monstruo Verde combinan mejor con los colores de la onda expansiva que los restos de hierro y silicio. Los autores concluyen que el Monstruo Verde fue creado por una onda expansiva de una estrella en explosión, lo que respalda sugerencias anteriores de los datos de la Web.

Los restos de la explosión son visibles desde la Luna mientras se calienta a decenas de millones de grados por ondas de choque, similares a los estallidos sónicos de un avión supersónico. Webb puede ver algunos objetos que no se ven afectados por las ondas de choque, que pueden denominarse desechos «próstinos».

Para aprender más sobre la explosión de la supernova, el equipo comparó una vista web de escombros antiguos con mapas de rayos X de elementos radiactivos creados en supernovas. Utilizaron datos del Conjunto Telescópico Espectroscópico Nuclear (NuSTAR) de la NASA para mapear el titanio radiactivo, todavía visible hoy en día, y la luna para mapear la ubicación del níquel radiactivo midiendo los sitios de hierro. El níquel radiactivo se desintegra para formar hierro. Una imagen adicional muestra restos ricos en hierro (rastreando el sitio del níquel radiactivo) en verde, titanio radiactivo en azul y restos antiguos en naranja y amarillo.

Unos pocos filamentos de escombros antiguos cerca del centro de Cas A, vistos desde la red, están conectados al hierro visto desde la Luna. El titanio radiactivo se encuentra en restos antiguos que son relativamente débiles.

Estas comparaciones sugieren que el material radiactivo visto en los rayos X ayudó a formar los restos antiguos cerca del núcleo del naufragio visto con la red, formando los cráteres. Las microestructuras en escombros antiguos a menudo se formaron cuando las capas internas de la estrella se mezclaron violentamente con material radiactivo caliente producido durante el colapso del núcleo de la estrella bajo la gravedad.

Dan Milisavljevic de la Universidad Purdue presentó los resultados en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Nueva Orleans. Se describen con más detalle en dos artículos presentados en Astrophysical Journal Letters, uno centrado en resultados web dirigido por Milisavljevic (preimpresión aquí) y otro centrado en resultados lunares dirigido por Jako Vink de la Universidad de Amsterdam (preimpresión aquí). El artículo WINK fue escrito en coautoría por Manan Aggarwal (Universidad de Ámsterdam, Países Bajos), Patrick Slane (Centro de Astrofísica), Paul Plusinski (CfA) y Tee Temin (Universidad de Princeton). También se están preparando artículos relacionados de otros miembros del equipo de investigación.

El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

El Telescopio Espacial James Webb es el observatorio científico espacial más importante del mundo. La web está resolviendo misterios en nuestro sistema solar, mirando más allá, hacia mundos distantes alrededor de otras estrellas, e investigando las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. WEB es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.

NuSTAR, una pequeña misión exploradora liderada por Caltech y operada por JPL para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington, fue desarrollada en asociación con la Universidad Técnica Danesa y la Agencia Espacial Italiana (ASI). La nave espacial fue construida por Orbital Sciences Corporation en Dulles, Virginia. El centro de operaciones de la misión NuSTAR está en la Universidad de California, Berkeley, y el depósito de datos oficial está en el Centro de Investigación del Archivo Científico de Astrofísica de Alta Energía de la NASA en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la agencia en Greenbelt, Maryland. ASI proporcionará la estación terrestre y el archivo de datos espejo de la misión. Caltech opera JPL para la NASA.

Lea más en el Observatorio Lunar de Rayos X de la NASA.

Para obtener más imágenes de la luna, multimedia y materiales relacionados, visite:

Chandra X-ray Observatory

Descripción visual:

Esta imagen de Casiopea A se asemeja a un disco de luz eléctrica con nubes rojas, rayas blancas brillantes, llamas rojas y naranjas y un área ligeramente circular de relámpagos verdes cerca del centro. Los rayos X de la Luna revelan gas azul y caliente, en su mayoría restos de supernova de una estrella destruida, que contienen elementos como silicio y hierro. Los rayos X también están presentes como arcos delgados en las regiones exteriores del remanente.

Los datos infrarrojos de la web son rojos, verdes y azules. La web destaca la emisión infrarroja del polvo calentado por el gas caliente visto por la Luna y de restos de supernova mucho más fríos. Los datos del Hubble muestran la multitud de estrellas que abarcan el campo de visión.

Enlace con los medios de noticias.

Megan Watzke
Centro de rayos X lunar
Cambridge, masa.
617-496-7998

Jonathan Deal
Centro Marshall de vuelos espaciales
Huntsville, Alabama.
256-544-0034

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