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Imágenes Celestes: Casiopea A, remanente de supernova

Publicado por Heber Rizzo | 02/10/2003

Hace 300 años explotó una estrella masiva en la constelación de Casiopea. Hoy nos muestra la imponente belleza de sus restos.

Casiopea A, remanente de supernova. Crédito: NASA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) Reconocimiento: Rob Fesen (Dartmouth University)

Hace 300 años, en la constelación de Casiopea, murió una estrella en una explosión cataclísmica. Una supernova. Los desgajados remanentes de esa explosión son conocidos como Casiopea A, o para decirlo más sintéticamente, Cas A.

Localización de regiones de Cas A que se muestran abajo con más detalle.

Cas A es el remanente de supernova más joven que haya sido identificado en la Vía Láctea. La estrella que explotó era grande, unas 15 a 25 veces más masiva que nuestro Sol. Las estrellas de ese tamaño tienen vidas cortas. Consumen sus reservas de combustible en decenas de millones de años, mil veces más rápidamente que nuestro Sol.

Detalle de la región No. 1.

Y cuando su combustible se acaba, las estrellas masivas comienzan a recorrer una compleja cadena de sucesos que conducen finalmente a una dramática explosión. El núcleo de la estrella colapsa rápidamente sobre sí mismo y libera enormes cantidades de energía gravitatoria. Esta súbita erupción de energía frena el colapso y lanza al espacio la mayor parte de la masa de la estrella, a velocidades de hasta 20.000 kilómetros por segundo. Estas hermosas imágenes de Cas A permiten a los astrónomos estudiar los restos con gran claridad, viendo por primera vez que están ordenados en miles de pequeños nódulos de gas que se está enfriando. La fotografía del remanente de Cas A que aquí vemos es apenas una sección del borde superior de la cobertura en expansión del remanente. Cerca de la parte superior de la imagen pueden distinguirse docenas de cadenas de pequeñas acumulaciones. Cada una de ellas, que era originalmente un pequeño fragmento de la estrella, es decenas de veces más grande que el diámetro de nuestro sistema solar.

Detalle de la región No. 2.

La estrella que explotó estaba localizada en la región aparentemente vacía que se encuentra cerca de la parte inferior central de la imagen. Las explosiones supernova enriquecen el cosmos con elementos pesados forjados en el centro de las estrellas a lo largo de sus vidas. Se tomaron fotografías a través de tres filtros diferentes que luego se combinaron para crear esta imagen en falso color, que muestra las variaciones en las composiciones químicas de los componentes del remanente. Los diferentes colores resaltan parte de los restos donde brillan ciertos átomos en particular. Los nódulos y filamentos de color azul oscuro son los más ricos en oxígeno, y las áreas rojas son ricas en azufre. Las zonas blancas, rosadas y naranjas contienen varias mezclas de gases con abundancia de oxígeno y azufre.

Detalle de la región No. 3.

Unos pocos nódulos verde lima son en realidad trozos de material lanzado más suavemente por la estrella, antes de la explosión supernova. Estos restos de la antigua estrella han sido subsecuentemente sobrepasados e iluminados por la onda expansiva de la supernova. El arco de delicados filamentos celeste-verdosos que se ven en la parte superior de la imagen indican que es material rico en oxígeno y azufre que ha sido calentado muy recientemente por la onda de choque. ¿Qué nos pueden decir estas imágenes sobre las supernovas en general?. Se desconoce el proceso exacto por el cual la explosión generada en el centro de una estrella masiva se abre camino hacia el espacio, a través de las capas exteriores. Algunas teorías sugieren que las estrellas explotan de una forma bastante esférica, lo que llevaría a un remanente bastante uniforme, en forma de burbuja.

Detalle de la región No. 4.

Otros proponen que el colapso del núcleo magnifica grandemente el campo magnético y la rotación de la estrella, canalizando la energía explosiva en dos chorros que se disparan inicialmente en los polos de la estrella en rotación. Ésto hace que el remanente presente dos chorros de restos en rápida expansión, y que el material ecuatorial y de latitudes medias sea lanzado con menos violencia, creando un ancho anillo de restos, en forma de rosquilla. La parte superior izquierda de la cáscara de restos de Cas A muestra realmente evidencia de una ruptura causada por un penacho de restos eyectados. Pero se necesitará un estudio exhaustivo de estas imágenes, tanto en términos de distribución química del material eyectado como de los movimientos de la estructura de los restos antes de que se pueda llegar a cualquier conclusión clara. Cassiopea A se encuentra a unos 3.400 parsecs (11.000 años luz) de distancia, y tiene un diámetro de aproximadamente 4 parsecs (13 años luz).