Nuevas pruebas vinculan restos estelares con la supernova más antigua registrada

Por :Francisco M. Pulido Pastor

La supernova más antigua registrada, desvelada por el XMM-Newton y el Chandra

Recientes observaciones del Observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA han revelado pruebas que ayudan a confirmar la identificación de los restos de una de las más antiguas explosiones estelares registradas por el ser humano.

El nuevo estudio muestra que el remanente de supernova 'RCW 86', observado por el XMM-Newton y el Chandra, es mucho más joven de lo que se creía previamente. Como tal, la formación del remanente parece coincidir con una supernova observada por los astrónomos chinos en el año 185 d.C.

'Ha habido anteriores sugerencias de que RCW 86 son los restos de la supernova del 185 d.C', dijo Jacco Vink de la Universidad de Utrecht, Holanda, y principal autor del estudio. 'Estos nuevos datos de rayos X refuerzan en gran medida el caso'.

Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, se colapsa sobre si misma, creando una supernova que puede eclipsar a toda una galaxia. La intensa explosión arroja las capas exteriores de la estrella al espacio y produce potentes ondas de choque. Los restos de la estrella y el material que encuentra se calientan hasta los millones de grados y pueden emitir una intensa radiación en rayos X durante miles de años.

En su trabajo de forenses estelares, Vink y sus colegas estudiaron los residuos en RCW 86 para estimar cuándo estalló originariamente su estrella progenitora. Calcularon lo rápidamente que se está moviendo el caparazón colapsado, o energizado, en RCW 86, mediante el estudio de una parte del remanente. Combinaron esta velocidad de expansión con el tamaño del remanente y una comprensión básica de cómo las supernovas se expanden para estimar la edad de RCW 86.
'Nuestros nuevos cálculos nos dicen que el remanente tiene unos 2000 años de antigüedad', dijo Aya Bamba, un co-autor del Instituto de Investigación Física y Química (RIKEN), Japón. 'Anteriormente, los astrónomos habían estimado una edad de 10 000 años'.

Imágenes de XMM-Newton y MOST del remanente de supernova 'RCW 86'

La menor edad para RCW 86 podría explicar un evento astronómico observado hace casi 2000 años. En el 185 d.C., los astrónomos chinos (y posiblemente los romanos) registraron la aparición de una nueva estrella brillante.

Los chinos destacaron que centelleaba como una estrella y no parecía moverse en el cielo, lo que iba en contra de que fuese un cometa. También, los observadores advirtieron que a la estrella le llevó ocho meses desvanecerse, lo que es consistente con las modernas observaciones de supernovas.
RCW 86 había sido anteriormente propuesta como el remanente del evento del 185 d.C., basándose en los registros históricos de la posición del objeto. Sin embargo, las incertidumbres sobre la edad aportaban dudas significativas sobre la asociación.

'Antes de este trabajo tenía dudas sobre el vínculo, pero nuestro estudio indica que la edad de RCW 86 encaja con la de la explosión de supernova más antigua conocida en la historia escrita', dijo Vink. 'Los astrónomos suelen comentar resultados de hace 5 ó 10 años, por lo que es importante que nosotros podamos aprovechar un trabajo de hace casi 2000 años'.

La menor edad estimada para el remanente obedece directamente a una mayor velocidad de expansión. Examinando la distribución de energía de los rayos X, una técnica conocida como espectroscopia, el equipo halló que la mayor parte de la emisión de rayos X fue causada por electrones de alta energía moviéndose a través de un campo magnético. Este es un proceso bien conocido que normalmente da origen a una emisión de radio de baja energía. Sin embargo, sólo las velocidades de choque muy altas pueden acelerar los electrones hasta energías tan altas que se pueda emitir radiación de rayos X.

'Las energías alcanzadas en este remanente de supernova son extremadamente altas', dijo Andrei Bykov, otro miembro del equipo del Instituto Ioffe, San Petersburgo, Rusia. 'De hecho, las energías de partícula son mayores de lo que puede conseguirse con los más modernos aceleradores de partículas'.

La diferencia en la edad estimada para RCW 86 se debe a diferencias en las velocidades de expansión medidas para el remanente de supernova. Los autores especulan que estas variaciones surgen porque RCW 86 se está expandiendo en una burbuja irregular hinchada por un viento que surgió de la estrella progenitora antes de que explotara. En algunas direcciones, la onda de choque ha encontrado una densa región fuera de la burbuja y se ha ralentizado, mientras que en otras regiones el choque permanece en el interior de la burbuja y aún se está moviendo rápidamente. Estas regiones aportan la estimación más precisa de la edad.

Nota para los editores

El estudio que describe estos resultados apareció en el número del 1 de Septiembre de 2006 de The Astrophysical Journal Letters, en el artículo titulado: 'The X-ray synchrotron emission of RCW 86 and the implications for its age' (La emisión de sincrotrón de Rayos X de RCW 86 y las implicaciones para su edad), de Jacco Vink et al.
XMM-Newton es una misión de la Agencia Espacial Europea controlada en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial, Noordwijk, Holanda. El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia. El Observatorio Astrofísico Smithsonian, en Cambridge, Massachussets, EE.UU., controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro de Rayos X Chandra, Cambridge, Massachussets, EE.UU.

Para más información

Jacco Vink, Universidad de Utrecht, Holanda
Email: j.vink @ astro.uu.nl

Norbert Schartel, Científico del Proyecto XMM-Newton de la ESA
Email: norbert.schartel @ sciops.esa.int

Steve Roy, Centro de Vuelo Espacial Marshall, Huntsville, Alabama, USA
Tel: +1 256 544 6535

Megan Watzke, Centro de Rayos X Chandra, Cambridge, Massachussets, USA
Tel: +1 617 496 7998