Un nuevo análisis de una de las explosiones más famosas del cosmos ha revelado una curiosa asimetría.
Los astrónomos han descubierto que parte de la nebulosa interna de Casiopea A remanente de supernova no se expande uniformemente.
Algo ha provocado que una sección de la nube se mueva, no hacia el exterior con el resto del material, sino hacia el interior, de regreso al origen de la explosión: un choque inverso.
“El retroceso en Occidente puede significar dos cosas”, dice el astrónomo Jacco Vink de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos.
“O hay un agujero en alguna parte, una especie de vacío, en el material de la supernova, lo que hace que la capa caliente se mueva repentinamente hacia adentro localmente. O la nebulosa ha chocado con algo”.
Cassiopeia A, ubicada a 11.000 años luz de distancia, es uno de los objetos más famosos y mejor estudiados de la Vía Láctea. Es lo que llamamos un remanente de supernova: la nube en expansión de material eyectado que queda después de que una estrella masiva ha estallado.
Se cree que la supernova Cassiopeia A se observó por primera vez en la década de 1670, iluminando el cielo, y los astrónomos han estado estudiando el remanente desde entonces. Es una muestra excelente para estudiar la evolución de las supernovas.
Cassiopeia A emite luz en múltiples longitudes de onda y consiste en una gran capa aproximadamente esférica de material en expansión, probablemente expulsada antes de la supernova, cuando la estrella se volvió cada vez más inestable.
Este material se expande a una velocidad promedio de entre 4000 y 6000 kilómetros (2485 y 3730 millas) por segundo.
En su nuevo estudio, Vink y sus colegas estudiaron 19 años de datos de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra para reconstruir cómo el remanente ha ido cambiando con el tiempo.
Descubrieron que una sección en el lado oeste de la región interna del caparazón rebota hacia el centro, a velocidades entre 3.000 y 8.000 kilómetros por segundo.
También encontraron que la onda de choque exterior de la misma sección del caparazón se está acelerando. De acuerdo con los modelos informáticos de una onda de choque en expansión, una colisión con algo inicialmente hará que el frente de choque se desacelere y luego se acelere: “Exactamente como lo hemos medido”. Vink explica.
Un mapa de Cassiopeia A que muestra su expansión medida. (J.Vink/astronomie.nl)
Entonces, ¿con qué podría haber chocado la onda de choque?
Sabemos por otros remanentes de supernova que el material en el espacio alrededor de la estrella puede crear choques inversos; regiones más densas de gas y polvo interestelar, por ejemplo, o incluso una capa anterior de material que se mueve más lentamente expulsada por la estrella en su agonía.
En el caso de Cassiopeia A, una región densa de material emitido por la estrella moribunda podría haber producido una capa parcial para que el remanente golpee mientras se expande hacia afuera.
También podría haber sido el resultado de un breve Wolf-Rayet fase de pérdida de masa extrema experimentada por estrellas realmente enormes que crea una cavidad en el espacio alrededor de la estrella.
En realidad, no sabemos mucho sobre la estrella progenitora que creó el remanente de supernova Cassiopeia A. No sabemos qué tan grande era, qué edad tenía o cuál era su tipo espectral. Estos resultados, dicen los investigadores, podrían proporcionar algunas pistas.
“La dinámica de choque reportada aquí brinda pistas importantes sobre la historia tardía de pérdida de masa del progenitor, ya sea en forma de una capa asimétrica parcial de pérdida de masa episódica, una cavidad asférica creada por un breve viento de fase Wolf-Rayet, o tal vez incluso una combinación de ambos”, escriben en su papel.
Es sorprendente que todavía se estén descubriendo nuevos detalles en un objeto tan bien estudiado como Cassiopeia A. Con nuevos instrumentos dirigiendo su mirada hacia el objeto, solo podemos esperar que se revelen más misterios en los próximos años.
La investigación ha sido aceptada en El diario astrofísicoy está disponible en arXiv.
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