En esta imagen podemos apreciar el remanente de la supernova 1987A a través de
haces de luz de diferentes longitudes de onda. Los datos entregados por ALMA (en
rojo) muestran polvo cósmico recién formado en el centro del remanente. Mientras
que la información obtenida por Hubble (en verde) y Chandra (en azul) muestra la
onda de choque en expansión.
Crédito:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Angelich. Visible light image: the NASA/ESA Hubble
Space Telescope. X-Ray image: The NASA Chandra X-Ray Observatory
Imágenes
Nuevas e impactantes observaciones realizadas con
el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) captan, por
primera vez, los restos de una supernova reciente en presencia de grandes
cantidades de polvo cósmico formado hace poco tiempo atrás. Si una cantidad
suficiente de este polvo lograra realizar la peligrosa transición hacia el
espacio interestelar, podría explicar cómo muchas galaxias adquirieron su
aspecto oscuro y polvoriento.
Las galaxias pueden contener enormes cantidades de polvo [1]
y se cree que las supernovas son una de sus principales fuentes de producción,
especialmente en el Universo primitivo. Pero la evidencia directa que demuestra
la verdadera capacidad que tienen las supernovas de generar polvo ha sido muy
escasa hasta el momento, y no da respuesta a los grandes volúmenes de polvo
detectados en galaxias jóvenes y distantes. Sin embargo, observaciones
realizadas con ALMA están cambiando este escenario.
"Hemos encontrado una masa de polvo de enormes proporciones concentrada
en la parte central del material eyectado de una supernova relativamente joven y
cercana", dijo Remy Indebetouw, astrónomo del Observatorio Radioastronómico
Nacional de los Estados Unidos (NRAO) y de la Universidad de Virginia, ambos
localizados en Charlottesville, Estados Unidos. "Esta es la primera vez que
realmente hemos logrado obtener imágenes del lugar en donde se formó el polvo,
lo que es de gran importancia para comprender la evolución de las
galaxias".
Un equipo internacional de astrónomos usó ALMA para observar los brillantes
remanentes de la Supernova
1987A [2], ubicada en la Gran Nube de Magallanes, una
galaxia enana que orbita la Vía Láctea a unos 160.000 años luz de la Tierra. La
SN 1987A es la explosión más cercana alguna vez captada desde la observada por
Johannes Kepler dentro de la Vía Láctea en 1604.
Los astrónomos predijeron que a medida que el gas se enfriara luego de la
explosión, se formarían grandes cantidades de polvo una vez que los átomos de
oxígeno, carbono y silicio se combinaran en las frías regiones centrales del
remanente. No obstante, las primeras observaciones de la SN 1987A con
telescopios infrarrojos, realizadas durante los primeros 500 días posteriores a
la explosión, sólo detectaron una pequeña cantidad de polvo caliente.
Con la resolución y sensibilidad sin precedentes de ALMA, el equipo de
investigación fue capaz de fotografiar el polvo frío, el que se encuentra en
mayores proporciones y brilla intensamente en luz milimétrica y submilimétrica.
Los astrónomos estiman que el remanente ahora contiene alrededor del 25 por
ciento de la masa del Sol en polvo recién formado. Además, descubrieron que se
habían generado importantes cantidades de monóxido de carbono y monóxido de
silicio.
"La SN 1987A es un lugar especial, ya que no se ha mezclado con su
entorno, es por esto que lo que observamos allí se generó allí", comenta
Indebetouw. "Los nuevos resultados producidos por ALMA, los primeros de su
clase, revelan un bloque conformado por el remanente de la supernova colmado de
material que simplemente no existía hace unas décadas".
Sin embargo, las supernovas no solo pueden crear sino también destruir las
partículas de polvo.
Cuando la onda expansiva de la explosión inicial se propagó hacia el espacio,
produjo anillos brillantes de material, como se pudo apreciar en observaciones
anteriores realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ ESA. Después de
colisionar con esta capa de gas, expulsada por la estrella progenitora, una
gigante roja, al acercarse al final de su vida, una parte de esta poderosa
explosión cambió de dirección, devolviéndose hacia el centro del remanente.
"En algún momento, esta onda de choque que viene de regreso colisionará con
estos abultados cúmulos de polvo recién formado", indica Indebetouw.
"Es probable que en ese punto alguna fracción del polvo sea desintegrado. Es
difícil predecir exactamente cuánto, tal vez sólo un poco, posiblemente la mitad
o dos tercios". Si una buena parte subsiste y logra alcanzar el espacio
interestelar, podría explicar la abundante cantidad de polvo que los astrónomos
detectan en el Universo primitivo.
"Las primeras galaxias contienen enormes cantidades de polvo y este
posee un rol fundamental en la evolución de las mismas", dijo Mikako
Matsuura de la Escuela Universitaria de Londres, Reino Unido. "Hoy sabemos
que el polvo se puede generar de varias maneras, pero en los inicios del
Universo la mayor parte debe haber provenido de las supernovas. Por fin tenemos
una evidencia clara que avala esa teoría".
Notas
[1] El polvo cósmico está compuesto por partículas de silicato
y grafito — minerales muy abundantes también en la Tierra. El hollín producido
por una vela es muy similar al polvo cósmico de grafito, aunque el tamaño de las
partículas en el hollín supera en diez veces, o incluso más, las dimensiones de
las partículas cósmicas de grafito de tamaño regular.
[2] La luz de esta supernova llegó a la Tierra en el año 1987,
como lo indica su nombre.
Información adicional
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación
astronómica internacional, es una asociación entre Europa, Norteamérica y Asia
del Este en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado en Europa
por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio
Austral (ESO), en Norteamérica por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU.
(NSF), en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC)
y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC), y en Asia del Este por los
Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en cooperación con
la Academia Sinica (AS) en Taiwán. La construcción y las operaciones de ALMA a
nombre de Europa se encuentran a cargo de ESO, a nombre de Norteamérica son
responsabilidad del Observatorio Radio Astronómico Nacional (NRAO), operado por
Associated Universities, Inc. (AUI), y a nombre de Asia del Este corresponden al
Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Observatorio ALMA (Joint
ALMA Observatory, JAO) tiene como labor la unificación del proyecto, y es el
responsable de la dirección general y la gestión de la construcción, así como de
la puesta en marcha y las operaciones del observatorio.
Esta investigación fue presentada en el artículo "Dust Production and
Particle Acceleration in Supernova 1987A Revealed with ALMA", escrito por R.
Indebetouw y colaboradores, que aparecerá en la publicación científica
Astrophysical Journal Letters. El equipo está compuesto por R. Indebetouw
(Observatorio Radioastronómico Nacional de los Estados Unidos (NRAO);
Universidad de Virginia, Charlottesville, Estados Unidos), M. Matsuura (Escuela
Universitaria de Londres (UCL), Reino Unido); E. Dwek (Centro de vuelo espacial
Goddard de la NASA, Greenbelt,, Estados Unidos); G. Zanardo (International
Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia, Crawley,
Australia [ICRAR]), M.J. Barlow (UCL), M. Baes (Sterrenkundig Obst Gent, Gent,
Bélgica), P. Bouchet (CEA-Saclay, Gif-sur-Yvette, Francia), D.N. Burrows
(Universidad Estatal de Pensilvania, University Park, Estados Unidos), R.
Chevalier (Universidad de Virginia, Charlottesville, Estados Unidos), G.C.
Clayton (Universidad Estatal de Luisiana, Baton Rouge,Estados Unidos), C.
Fransson (Universidad de Estocolmo, Suecia), B. Gaensler (Australian Research
Council Centre of Excellence for All-sky Astrophysics [CAASTRO]; Sydney
Institute for Astronomy, Universidad de Sídney, Australia), R. Kirshner
(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Estados Unidos),
M.Lakicevic (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Reino Unido), K.S.
Long (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Estados Unidos [STScI]), P.
Lundqvist (Universidad de Estocolmo, Suecia), I. Martí-Vidal (Universidad
Tecnológica Chalmers, Observatorio Espacial de Onsala, Onsala, Suecia), J.
Marcaide (Universidad de Valencia, Burjassot, España), R. McCray (Universidad de
Colorado en Boulder, Estados Unidos), M. Meixner (STScI; Universidad Johns
Hopkins, Baltimore, Estados Unidos), C.-Y. Ng (Universidad de Hong Kong, Hong
Kong), S. Park (Universidad de Texas en Arlington, Arlington, Estados Unidos),
G. Sonneborn (STScI), L. Staveley-Smith (ICRAR; CAASTRO), C. Vlahakis
(Observatorio ALMA / Observatorio Europeo Austral, Santiago, Chile) y J. van
Loon (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Reino Unido).
ESO es la organización astronómica intergubernamental más importante en
Europa y el observatorio astronómico en tierra más productivo en el mundo.
Cuenta con el respaldo de 15 países: Austria, Bélgica, Brasil, República Checa,
Dinamarca, Francia, Finlandia, Alemania, Italia, Holanda, Portugal, España,
Suecia, Suiza y el Reino Unido. ESO lleva a cabo un ambicioso programa enfocado
en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones para la
observación astronómica desde tierra, permitiendo así a los astrónomos realizar
importantes descubrimientos científicos. ESO también juega un papel fundamental
a la hora de promover y organizar la cooperación para la investigación en el
campo de la astronomía. La organización dirige en Chile tres instalaciones de
observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO
opera el Very Large Telescope (VLT), el observatorio óptico más avanzado del
mundo, y dos telescopios de rastreo. El telescopio VISTA, que funciona en
longitudes de onda infrarrojas, es el telescopio de rastreo más grande a nivel
mundial y, por su parte, el VLT Survey Telescope (VST) es el telescopio de mayor
tamaño diseñado para rastrear de manera exclusiva los cielos en luz visible. ESO
es el socio Europeo de un revolucionario telescopio llamado ALMA, el proyecto
astronómico de mayor envergadura en la actualidad. ESO se encuentra en proceso
de planificación del European Extremely Large optical/near-infrared Telescope,
el E-ELT, de 39 metros de diámetro, el que se transformará en "el ojo más grande
del mundo para observar el cielo".
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Charlottesville, USA
Tlf.: +1 434 924 4895/+1 434 244 6883
Correo electrónico: remy@virginia.edu
National Radio Astronomy Observatory (NRAO) and the University of Virginia
Charlottesville, USA
Tlf.: +1 434 924 4895/+1 434 244 6883
Correo electrónico: remy@virginia.edu
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University College London
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Correo electrónico: cblue@nrao.edu
Esta es una traducción de
la nota de prensa de ESO eso1401.
Imágenes
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Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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