SN 1604, la Supernova de Kepler.

La supernova de Kepler revela claves cruciales sobre marcadores de distancias cósmicas.
La supernova de Kepler.

SN 1604, la famosa supernova revela pistas cruciales sobre los marcadores de distancia cósmica. La imagen superior es el resto de la supernova de Kepler, la famosa explosión descubierta por Johannes Kepler en 1604, se encuentra a una distancia de 13.000 años luz en la constelación de Ofiuco y tiene un tamaño aproximado de 45 años-luz. Los colores rojo, verde y azul muestran rayos X de energía baja, intermedia y alta respectivamente observados con el Observatorio Espacial de Rayos X Chandra de la NASA y el campo estelar proviene del Sky Digital Survey.

Un nuevo estudio ha utilizado el observatorio espacial Chandra para identificar lo que desencadenó esta explosión. Ya se había demostrado que el tipo de explosión era supuestamente una supernova tipo Ia, la explosión termonuclear de una estrella enana blanca. Estas supernovas son importantes marcadores de distancia cósmica para el seguimiento de la expansión acelerada del Universo. Sin embargo, hay una controversia en curso sobre las supernovas de tipo Ia. ¿Son causadas por una enana blanca tirando tanto material de una estrella compañera que se vuelve inestable y explota? ¿O resultan de la fusión de dos enanas blancas?

El nuevo análisis de Chandra muestra que la supernova de Kepler fue provocada por una interacción entre una enana blanca y una estrella gigante roja. La evidencia crucial de Chandra era una estructura en forma de disco cerca del centro del remanente. Los investigadores interpretan que esta emisión de rayos X es causada por la colisión entre restos de supernova y material en forma de disco que la estrella gigante expulsó antes de la explosión. Otra posibilidad era que la estructura fuera sólo escombros de la explosión.
SN 1604

La estructura de disco vista por Chandra en rayos X es muy similar en forma y ubicación a una observada en el infrarrojo por el Telescopio Espacial Spitzer. Esta imagen compuesta de la derecha muestra datos de Spitzer en color rosa y de la emisión de hierro de Chandra en azul. La estructura del disco se identifica con una etiqueta. Esta figura compuesta también muestra una notable y enigmática concentración de hierro en un lado del centro del remanente pero no en el otro. Los autores especulan que la causa de esta asimetría podría ser la "sombra" en hierro que fue lanzada por la estrella compañera, que bloqueó la eyección de material. Anteriormente, el trabajo teórico ha sugerido que este sombreado es posible para los restos de supernova tipo Ia.

Los autores también produjeron un vídeo mostrando una simulación de la explosión de la supernova mientras que ella interacciona con el material expulsado por el compañero de la estrella gigante. Se supone que la mayor parte de este material fue expulsado en una estructura similar a un disco, con una densidad de gas diez veces superior en el ecuador, que va de izquierda a derecha, que en los polos. Esta simulación se realizó en dos dimensiones y luego se proyectó en tres dimensiones para dar una imagen que se puede comparar con las observaciones. El buen acuerdo con las observaciones apoya su interpretación de los datos.

Estos resultados fueron publicados en línea y en la revista The Astrophysical Journal el 10 de febrero de 2013.

Crédito:
Rayos X: NASA/CXC/NCSU/M.Burkey et al;
Óptico: DSS


la supernova de Kepler al desnudo.
SN 1604.

Los tres Grandes Observatorios Espaciales de la NASA - Hubble, Spitzer y Chandra - unieron fuerzas para investigar los restos en expansión de una supernova, llamada remanente de supernova de Kepler, vista por primera vez en el año 1604 por observadores celestes, incluyendo al famoso astrónomo Johannes Kepler.

La imagen combinada revela una cubierta de gas y polvo de 14 años luz de largo que se expande a 4 millones de millas por hora (2.000 kilómetros por segundo). Las observaciones de cada telescopio resaltan características distintas del remanente de la supernova, una concha de rápido movimiento de material rico en hierro de la estrella explotada, rodeada por una onda expansiva de expansión que está barriendo el gas interestelar y el polvo.

Cada color en esta imagen representa una región diferente del espectro electromagnético, desde los rayos X a la luz infrarroja. Estos diversos colores se muestran en el panel de fotografías debajo de la imagen compuesta. Los datos de rayos X e infrarrojos no se pueden ver con el ojo humano. Mediante el código de colores de esos datos y combinándolos con la vista de luz visible del Hubble, los astrónomos presentan un cuadro más completo del remanente de la supernova.

Las imágenes de luz visible de la Cámara Avanzada de Imágenes del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA [color amarillo] revelan donde la onda de choque de la supernova se está estrellando contra las regiones más densas del gas circundante. Los brillantes nudos son aglomeraciones densas de inestabilidades que se forman detrás de la onda de choque. Los datos del Hubble también muestran finos filamentos de gas que parecen hojas onduladas vistas de frente. Estos filamentos revelan donde la onda de choque está encontrando material interestelar de menor densidad y más uniforme.

El telescopio Spitzer muestra partículas de polvo microscópicas [color rojo] que han sido calentadas por la onda de choque de la supernova. El polvo re-irradia la energía de la onda de choque como luz infrarroja. Los datos de Spitzer son más brillantes en las regiones que rodean a las vistas en detalle por el telescopio Hubble.

Los datos de rayos X de Chandra muestran regiones de gas muy caliente y partículas de energía extremadamente alta. El gas más caliente (rayos X de mayor energía, de color azul) se encuentra principalmente en las regiones directamente detrás del frente de choque. Estas regiones también aparecen en las observaciones de Hubble, y también se alinean con el borde débil de material brillante visto en los datos de Spitzer. Los rayos X de la región en la parte inferior izquierda (de color azul) pueden estar dominados por electrones de energía extremadamente alta que fueron producidos por la onda de choque y que se irradian a través de longitudes de onda de rayos X en forma de espiral en el campo magnético intensificado detrás del frente de choque. El gas de rayos X más frío (rayos X de menor energía, de color verde) reside en una capa interior gruesa y marca la ubicación del material calentado expulsado de la estrella explotada.

La supernova de Kepler es el último objeto que se vio explotar desde la Tierra a simple vista en nuestra galaxia de la Vía Láctea, reside a unos 13.000 años luz de distancia en la constelación Ophiuchus.

Las observaciones de Chandra fueron tomadas en junio de 2000, el Hubble en agosto de 2003 y el Spitzer en agosto de 2004.

Crédito: 
NASA/ESA/R. Sankrit y W. Blair (Universidad Johns Hopkins).

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