W49B, el agujero negro más joven de nuestra galaxia.
Una extraña explosión pudo haber creado el agujero negro más joven de nuestra galaxia.
Los autores también examinaron qué tipo de objeto compacto dejó la explosión de la supernova. La mayoría de las veces, las estrellas masivas que se derrumban en supernovas dejan un núcleo denso llamado estrella de neutrones. Los astrónomos a menudo pueden detectar estas estrellas de neutrones a través de sus rayos X o pulsos de radio, aunque a veces una fuente de rayos X se ve sin pulsaciones. Una búsqueda cuidadosa de los datos de Chandra no reveló evidencia de una estrella de neutrones, lo que implica que un objeto aún más exótico podría haberse formado en la explosión, es decir, un agujero negro.
Una imagen compuesta de rayos X de Chandra (azul) y Palomar (rojo y verde) del resto de la supernova W49B revela una nebulosa en forma de barril que consiste en anillos infrarrojos brillantes alrededor de una barra que brilla intensamente debido a la radiación de rayos X intenso a lo largo del eje. Los rayos en la barra son producidos por el gas rico en iones de hierro y níquel a una temperatura de 15 millones de grados Celsius. En los extremos del barril, la emisión de rayos X se dispara hacia fuera para hacer una tapa caliente. El tapón de rayos X está rodeado por una nube aplastada de moléculas de hidrógeno detectadas en el infrarrojo. Estas características indican que los chorros de gas caliente producidos en la supernova han encontrado una nube grande y densa de gas y polvo.
La siguiente secuencia de eventos ha sido sugerida para explicar los datos de rayos X e infrarrojos: una estrella masiva formada por una densa nube de polvo y gas, brilló brillantemente durante unos pocos millones de años, formando anillos de gas y empujándolos a formar una cavidad casi vacía alrededor de la estrella. La estrella entonces agotó su combustible nuclear y su núcleo se derrumbó para formar un agujero negro. Gran parte del gas que rodeaba el agujero negro fue arrastrado hacia él pero algunos elementos, incluyendo materiales ricos en hierro y níquel, fueron arrojados en chorros de gas dirigidos de forma opuesta que viajaban a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando el chorro golpeó la densa nube que rodeaba a la estrella, se encendió y llevó una onda de choque a la nube.
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| Imagen compuesta en longitudes de onda de radio, infrarrojo y rayos X de la supernova remanente W49B. |
El remanente de supernova altamente distorsionado mostrado en esta imagen puede contener el agujero negro más reciente formado en la galaxia de la Vía Láctea. La imagen combina los rayos X del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA en azul y verde, los datos de radio de la matriz muy grande de la NSF en rosa y los datos infrarrojos del Observatorio Palomar de Caltech en amarillo. El remanente, llamado W49B, tiene cerca de mil años de antigüedad, visto desde la Tierra, y está a una distancia de unos 26.000 años luz de distancia en la constelación Aquila.
Las explosiones de supernova que destruyen estrellas masivas son generalmente simétricas con el material estelar que se expande lejos de una manera más o menos uniforme en todas las direcciones. Sin embargo, en la supernova W49B, el material cerca de los polos de la estrella rotatoria condenada fue expulsado a una velocidad mucho mayor que el material que emana de su ecuador. Los chorros que disparaban lejos de los polos de la estrella formaron principalmente la explosión de la supernova y sus consecuencias.
Al trazar la distribución y las cantidades de diferentes elementos en el campo de escombros estelares, los investigadores pudieron comparar los datos de Chandra con los modelos teóricos de cómo explotó la estrella. Por ejemplo, encontraron hierro en sólo la mitad del remanente, mientras que otros elementos como el azufre y el silicio se extendieron por todas partes. Esto coincide con las predicciones de una explosión asimétrica. Además, W49B tiene mucha más forma de barril que la mayoría de los restos restantes en rayos X y varias otras longitudes de onda, señalando una desaparición inusual para esta estrella.
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| Imagen del telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA del remanente de supernova W49B mostrando el hierro en morado y el silicio en azul. |
Este puede ser el agujero negro más joven formado en la galaxia de la Vía Láctea, con una edad de sólo mil años, vista desde la Tierra (es decir, sin incluir el tiempo de viaje ligero). Un ejemplo bien conocido de un remanente de supernova en nuestra Galaxia que probablemente contiene un agujero negro es SS433. Se piensa que este remanente tiene una edad entre 17.000 y 21.000 años, como se ve desde la Tierra, haciéndola mucho más antigua que W49B.
Los nuevos resultados en W49B que se basaron cerca de dos días y medio de tiempo de observación de Chandra, aparecen en un artículo en el 10 de febrero de 2013 artículo de la Astrophysical Journal. Los autores del artículo son Laura Lopez, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), Enrico Ramirez-Ruiz de la Universidad de California en Santa Cruz, Daniel Castro, también del MIT, y Sarah Pearson de la Universidad de Copenhague en Dinamarca.
Créditos:
X-ray: NASA/CXC/MIT/L.Lopez et al.;
Infrarrojos: Palomar;
Radio: NSF/NRAO/VLA
W49B, encontrada la primera arma de rayos gamma en la Vía Láctea.
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| Un remanente de supernova. |
Una imagen compuesta de rayos X de Chandra (azul) y Palomar (rojo y verde) del resto de la supernova W49B revela una nebulosa en forma de barril que consiste en anillos infrarrojos brillantes alrededor de una barra que brilla intensamente debido a la radiación de rayos X intenso a lo largo del eje. Los rayos en la barra son producidos por el gas rico en iones de hierro y níquel a una temperatura de 15 millones de grados Celsius. En los extremos del barril, la emisión de rayos X se dispara hacia fuera para hacer una tapa caliente. El tapón de rayos X está rodeado por una nube aplastada de moléculas de hidrógeno detectadas en el infrarrojo. Estas características indican que los chorros de gas caliente producidos en la supernova han encontrado una nube grande y densa de gas y polvo.
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| Imagen de rayos X Chandra de banda ancha de W49B. Esta imagen de rayos X de Chandra revela un remanente de supernova en forma de barril alrededor de una barra brillante de intensa radiación X. Estos rayos X son producidos por chorros de gas de 15 millones de grados Celsius que es rico en hierro y níquel. Estas características indican que W49B se produjo cuando el núcleo de una estrella masiva de rotación rápida se colapsó para formar un agujero negro, lo que desencadenó la eyección de chorros de material de alta energía. Escala: la imagen es de 5.7 arcmin por lado. Crédito: NASA / CXC / SSC / J. Keohane et al. |
Un observador alineado con uno de estos chorros habría visto una ráfaga de rayos gamma, un cegador flash en el que el poder concentrado es igual a la de diez cuatrillones de soles durante un minuto aproximadamente. La vista perpendicular a los chorros sería una explosión de supernova menos sorprendente, aunque no menos espectacular. Para W49B, el chorro se inclina hacia fuera del plano del cielo en unos 20 grados pero los restos del chorro son visibles como una barra de rayos X caliente que emite gas.
W49B está a unos 35 mil años luz de distancia, mientras que el rayo gamma conocido más cercano a la Tierra está a varios millones de años luz de distancia, la mayoría de estos rayos están a miles de millones de años luz de distancia. Si se confirma, el descubrimiento de un remanente relativamente cercano de una ráfaga de rayos gamma daría a los científicos una excelente oportunidad para estudiar las secuelas de una de las explosiones más violentas de la naturaleza.
Créditos:
Rayos X: NASA/CXC/SSC/J. Keohane et al .;
