El polvo en explosiones de supernova.

SOFIA encuentra que el polvo sobrevive a la obliteración en Supernova 1987A.

El concepto del artista que ilustra Supernova 1987A cuando la poderosa onda explosiva atraviesa su anillo exterior y destruye la mayor parte de su polvo, antes de que el polvo se vuelva a formar o crezca rápidamente. Las observaciones de SOFIA revelan que el polvo, un bloque de construcción de estrellas y planetas, puede volver a formarse o crecer inmediatamente después del daño catastrófico causado por la onda expansiva de la supernova. Créditos: NASA / SOFIA / Imágenes simbólicas / The Casadonte Group.

Las partículas de polvo se forman cuando las estrellas gigantes rojas se extinguen y se convierten en parte de las nubes interestelares de diversos tamaños, densidades y temperaturas. Este polvo cósmico es destruido por las ondas explosivas de supernova, que se propagan a través del espacio a más de 6.000 millas por segundo (10.000 km / s).

Las explosiones de supernova se encuentran entre los eventos más poderosos del universo, con un brillo máximo equivalente a la luz de miles de millones de estrellas individuales. La explosión también produce una onda expansiva que destruye casi todo a su paso, incluido el polvo en el medio interestelar circundante, el espacio entre las estrellas. Las teorías actuales predicen cuándo una explosión de supernova barre una región del espacio, gran parte del polvo se destruiría, por lo que debería quedar poco polvo.

Sin embargo, las observaciones con SOFIA cuentan una historia misteriosa y diferente, que revela más de 10 veces el polvo esperado. Esto sugiere que el polvo es mucho más abundante después de una onda expansiva de lo que las teorías estiman.

El nuevo estudio se basa en las observaciones de una explosión de supernova cercana, llamada Supernova 1987A. Cuando se descubrió en 1987, ¡fue una de las supernovas más brillantes que se vieron en 400 años! Debido a su proximidad, los astrónomos han podido monitorear su impacto en el medio ambiente de forma continua durante los últimos 30 años.

Las observaciones de SOFIA de la supernova icónica sugieren que en realidad se está formando polvo como consecuencia de la poderosa onda explosiva. Estos resultados están ayudando a los astrónomos a resolver el misterio que rodea la abundancia de polvo en nuestra galaxia.

"Ya sabíamos sobre el polvo de movimiento lento en el corazón de 1987A", dijo Mikako Matsuura, profesor titular de la Universidad de Cardiff, en el Reino Unido, y el autor principal del periódico. “Se formó a partir de los elementos pesados ​​creados en el núcleo de la estrella muerta. Pero las observaciones de SOFIA nos dicen algo nuevo acerca de una población de polvo completamente inesperada ".

Supernova SN 1987A, una de las explosiones estelares más brillantes desde la
invención del telescopio hace más de 400 años, no es ajena al Telescopio Espacial
Hubble de la NASA / ESA. El observatorio ha estado en la primera línea de estudios
de esta brillante estrella moribunda desde su lanzamiento en 1990, tres años después
de que la supernova explotara el 23 de febrero de 1987. Esta imagen del viejo amigo
del Hubble, recuperada del archivo de datos del telescopio, puede ser la mejor de todas
de este objeto, y nos recuerda los muchos misterios que aún lo rodean. Dominando esta
imagen hay dos bucles brillantes de material estelar y un anillo muy brillante que rodea
a la estrella moribunda en el centro del marco. Aunque el Hubble ha proporcionado
importantes pistas sobre la naturaleza de estas estructuras, su origen aún es en
gran parte desconocido. Otro misterio es el de la estrella de neutrones desaparecida.
La muerte violenta de una estrella de gran masa, como SN 1987A, deja un remanente
estelar, una estrella de neutrones o un agujero negro. Los astrónomos esperan encontrar
una estrella de neutrones en los restos de esta supernova, pero aún no han podido mirar
a través del denso polvo para confirmar que está ahí. La supernova pertenece a la
Gran Nube de Magallanes, una galaxia cercana a unos 168 000 años luz de distancia.
A pesar de que la explosión estelar tuvo lugar alrededor del 166 000 aC, su luz llegó
aquí hace menos de 25 años. Esta imagen se basa en observaciones realizadas con el
Canal de alta resolución de la Cámara avanzada para encuestas del Hubble. El campo
de visión es de aproximadamente 25 por 25 segundos de arco.
Crédito: ESA / Hubble y NASA.

Las observaciones se publicaron en un número reciente de Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

La Supernova 1987A tiene un conjunto distintivo de anillos que forman parte de una cavidad creada en una fase anterior a la explosión de la evolución de la estrella. La onda expansiva de rápida expansión ha pasado a través de estas estructuras anulares. Los astrónomos pensaron que cualquier partícula de polvo en estos anillos se habría destruido, pero las observaciones recientes de SOFIA muestran una emisión consistente con una creciente población de polvo en los anillos. Los resultados indican que las partículas de polvo pueden volver a formarse o crecer rápidamente, incluso después del daño catastrófico causado durante el paso de la onda expansiva, lo que sugiere que aunque esto podría ser el final de un capítulo en el ciclo de vida del polvo, no aparece. Para ser el final de la historia.

El polvo detectado por SOFIA podría resultar de un crecimiento significativo de las partículas de polvo existentes o de la formación de una nueva población de polvo. Estas nuevas observaciones obligan a los astrónomos a considerar la posibilidad de que el entorno posterior a la explosión pueda estar listo para formar o volver a formar polvo inmediatamente después de que pase la onda explosiva, una nueva pista que puede ser fundamental para resolver la discrepancia entre los modelos de destrucción de polvo y las observaciones.

Desde los telescopios terrestres en la Tierra, observar las partículas de polvo cósmico en el infrarrojo es difícil, o imposible, debido a la fuerte absorción, principalmente del agua y el dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra. Al volar sobre la mayoría de las moléculas oscuras, el observatorio aerotransportado SOFIA proporciona acceso a partes del espectro infrarrojo que no están disponibles desde el suelo. En particular, la cámara de infrarrojos para objetos débiles de SOFIA para el telescopio SOFIA (FORCAST) es un instrumento poderoso para entender el polvo caliente en particular.

"FORCAST es el único instrumento que puede observar en estas longitudes de onda críticas y detectar esta nueva población de polvo cálido", dijo James De Buizer, gerente de operaciones científicas de la USRA en el Centro de Ciencia SOFIA y coautor del estudio. "Planeamos continuar con el monitoreo con FORCAST para obtener más información sobre la creación y evolución del polvo en los remanentes de supernova".

En el futuro, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA examinará este polvo con mayor detalle, en busca de pistas sobre sus orígenes y composición.

SOFIA es un avión de pasajeros Boeing 747SP modificado para llevar un telescopio de 106 pulgadas de diámetro. Es un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, administra el programa SOFIA, la ciencia y las operaciones de la misión en cooperación con la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades, o USRA, con sede en Columbia, Maryland, y el Instituto Alemán SOFIA (DSI) de la Universidad de Stuttgart. El avión se mantiene y opera desde el Hangar 703 del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, en Palmdale, California.

El polvo sobrevive a la obliteración en Supernova 1987A - Animación.

El concepto del artista que ilustra Supernova 1987A cuando la poderosa onda explosiva atraviesa su anillo exterior y destruye la mayor parte de su polvo, antes de que el polvo se vuelva a formar o crezca rápidamente. Las observaciones de SOFIA revelan que este polvo, que forma los bloques de construcción de las estrellas y los planetas, puede volver a formarse o crecer inmediatamente después del daño catastrófico causado por la onda expansiva de la supernova.

Créditos: NASA / SOFIA / Imágenes simbólicas / The Casadonte Group

Última actualización: 9 de febrero de 2019, enlace publicación.

Editor: Kassandra Bell