Tag Archive: Gran Nube de Magallanes



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  • Treinta años después de su explosión, la supernova más cercana a la Tierra sigue planteando dudas a los científicos
 Imagen de la supernova SN 1987A, en la Gran Nube de Magallanes - Archivo

Imagen de la supernova SN 1987A, en la Gran Nube de Magallanes – Archivo

El 23 de febrero de 1987, una supergigante azul llamada Sanduleak -69º 202 estalló como supernova en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea, a 169.000 años luz de distancia. El evento fue bautizado como SN 1987A, y fue la primera supernova desde el año 1604 distinguible a simple vista desde la Tierra.

Se trata, sin duda alguna, de un objeto único ya que, debido a su proximidad, se ha convertido en la supernova mejor estudiada en toda la Edad Moderna. Ahora, treinta años después del estallido, los científicos están en condiciones de detallar con bastante exactitud lo que le sucedió a la estrella Sanduleak -69º 202. Y también de decir, comparando la luz que nos llega de 1987A con la de otras supernovas lejanas, cuál es la historia de sus estrellas progenitoras. Sin embargo, no todos los misterios que rodean a SN 1987A han podido ser resueltos.

El fogonazo de luz de 1987A fue precedido por una ráfaga de neutrinos que llegaron a la Tierra tres horas antes que la propia luz de la explosión, que iluminó profusamente tres anillos de gas que rodeaban a la supernova. Los dos anillos exteriores son más débiles y distantes, pero el interior, el más cercano a la estrella, es grueso y denso, con un diámetro aproximado de un año luz. Los tres anillos están hechos de materiales emitidos por la propia estrella, que empezó a experimentar pulsaciones en sus capas más externas decenas de miles de años antes de explotar, toda una “ventana temporal” que nos permite estudiar el comportamiento de la estrella en el periodo anterior a su destrucción.

Tras el primer destello de luz de la supernova, los anillos se desvanecieron, aunque el más interior de los tres volvió a iluminarse cuando la onda de choque de la explosión lo alcanzó en el año 2001, provocando su calentamiento y la emisión de una gran cantidad de rayos X, que pudieron ser detectados por el Observatorio Chandra, de la NASA. El anillo siguió brillando hasta el año 2013, y a partír de ahí se fue desvaneciendo como consecuencia del “efecto de triturado” de la onda expansiva, que lo golpeó a más de 1.800 km/s.

La cuestión es que no todo el anillo se desvanece al mismo tiempo, sino que lo hace de manera desigual, algo que lleva años intrigando a los investigadores. ¿Es el propio anillo el que no es regular o es que la explosión de la supernova fue asimétrica? Para Kari Frank, de la Penn State University, que ha llevado a cabo las observaciones más recientes de 1987A con el Observatorio Chandra, si el anillo estaba desequilibrado en origen, podría significar que Sanduleak -69º 202 formaba parte de un sistema binario, es decir, que tenía una compañera invisible pero cuya gravedad estaba influyendo en la geometría del anillo. No lo sabemos todavía

El pulsar perdido

Otra cuestión intrigante es averiguar qué es exactamente lo que la supernova dejó tras de sí después de la explosión. Sanduleak -69º 202 tenía, antes de estallar, una masa 20 veces mayor que la de nuestro Sol, y tras convertirse en supernova podría haber dejado una densa estrella de neutrones en rápida rotación (esto es, un pulsar) cuando su núcleo se colapsó y emitió la primera ráfaga de neutrinos. Sin embargo, los astrónomos no han encontrado hasta ahora evidencia alguna de la existencia de ese supuesto pulsar.

“La razón más probable de que no hayamos visto nada todavía -explica Frank- es que hay aún un montón de gas frío y de polvo muy cerca del anillo”. Un gas que estáría actuando igual que un espeso banco de niebla, bloqueando las emisiones del pulsar y haciéndolo invisible a nuestros instrumentos. Sin embargo, ya que esa niebla se está disipando junto con los demás restos de la supernova, no hay más que esperar a que se diluya por completo para que revele, si es que existe, el pulsar que esconde en su interior. Algo que, según Frank, sucederá durante los próximos 30 años.

Los restos de una supernova se caracterizan por la enorme cantidad de polvo arrojado por la estrella al espacio interestelar. Un polvo que se enfría poco a poco y que contiene elementos como carbono, oxígeno, nitrógeno, silicio y hierro, todos ellos forjados en el interior de la estrella muerta y que servirán, eventualmente, como “materia prima” para la formación de una nueva generación de estrellas, planetas, e incluso vida.

Por lo tanto, los próximos treinta años serán, como lo han sido ya las tres décadas transcurridas desde la explosión, un nuevo periodo de aprendizaje y datos sorprendentes. SN 1987A tiene aún muchos secretos guardados y, para Frank, nos depara aún más de una sorpresa. Por ejemplo, la onda de choque, una vez superado el anillo interior, empezará a moverse por el espacio en nuevos territorios. “¿Qué encontraremos allí? -se pregunta el científico-. Sea lo que sea, estamos a punto de averiguarlo“.

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  • Detectadas en la Nebulosa de la Tarántula, dentro de la Gran Nube de Magallanes, son extremadamente brillantes

 

 La región central de la nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes. El cúmulo de estrellas R136 joven y denso se puede ver en la parte inferior derecha de la imagen - NASA, ESA, P Crowther (University of Sheffield)

La región central de la nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes. El cúmulo de estrellas R136 joven y denso se puede ver en la parte inferior derecha de la imagen – NASA, ESA, P Crowther (University of Sheffield)

Gracias al telescopio espacial Hubble, un equipo de astrónomos de la Universidad de Sheffield en Reino Unido ha identificado nueve monstruosas estrellas con masas más de 100 veces mayores que la del Sol en el cúmulo estelar R136, en la Nebulosa de la Tarántula dentro de la Gran Nube de Magallanes, a unos 170.000 años luz de distancia la Tierra. Se trata de la muestra más grande de estrellas muy masivas identificada hasta la fecha. Los resultados, que serán publicados en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, plantean muchas preguntas sobre la formación de este tipo de gigantes.

El equipo internacional de científicos utilizó dos instrumentos del Hubble, la Wide Field Camera 3 (WFC3) y el espectrógrafo de imágenes (ITS), para diseccionar con éxito este cúmulo de estrellas jóvenes en luz ultravioleta por primera vez. R136 tiene sólo unos pocos años luz de diámetro, pero alberga muchas estrellas extremadamente masivas, calientes y luminosas cuya energía se irradia sobre todo en el ultravioleta.

Además de encontrar docenas de estrellas con más de 50 masas solares, este nuevo estudio fue capaz de revelar en el cúmulo un total de nueve muy masivas, más de 100 veces más masivas que el Sol. Sin embargo, el actual poseedor del récord, R136a1, se mantiene en su lugar como la estrella más masiva conocida en el Universo, con más de 250 masas solares. Las estrellas detectadas no son sólo extremadamente masivas, sino también extremadamente brillantes. Juntas, eclipsan el Sol en un factor de 30 millones.

Estos gigantes expulsan una masa terrestre de material al mes a una velocidad que se acerca al 1% de la de la luz, lo que les hace perder mucho peso en sus cortas vidas.

El hallazgo «sólo ha podido ser posible con los instrumentos a bordo del Hubble», explica Paul Crowther, de la Universidad de Sheffield, autor principal del estudio. «Junto con mis colegas, me gustaría reconocer el inestimable trabajo realizado por los astronautas durante la última misión de reparación del Hubble. Pusieron sus vidas en riesgo por el bien de la ciencia», dice con admiración.

En 2010, Crowther y sus colaboradores demostraron la existencia de cuatro estrellas en R136, cada una con más de 150 veces la masa del sol. En ese momento, las propiedades extremas de estas estrellas fueron una sorpresa, ya que excedían el límite superior de masas de estrellas que por lo general se aceptaba en ese momento. Ahora, este nuevo censo ha demostrado que hay otras cinco estrellas con más de 100 masas solares en R136.

Los resultados recogidos de R136 y de otras agrupaciones también plantean muchas nuevas preguntas sobre la formación de estrellas masivas, ya que el origen de estos gigantes sigue siendo poco claro. Con el fin de encontrar respuestas, el equipo seguirá analizando los datos recogidos. «Una vez más, nuestro trabajo demuestra que, a pesar de estar en órbita durante más de 25 años, hay algunas áreas de la ciencia para la cuales el Hubble sigue siendo el único capaz», concluye Crowther.

 


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  • Es la primera vez que los astrónomos han podido observar el inicio de los gránulos que formaron galaxias en el Universo temprano
Fotografían  una impresionante supernova que fabrica polvo

ESO | Recreación artística de la supernova 1987A, en la Gran Nube de Magallanes

El telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha captado unas impresionantes imágenes de los restos de una supernova repleta de grandes cantidades de polvo cósmico formado hace poco tiempo. Se trata de la supernova 1987A , ubicada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana que orbita la Vía Láctea a unos 160.000 años luz de la Tierra. Es la primera vez que los astrónomos han podido observar el inicio de los gránulos que formaron galaxias en el Universo temprano. Si una cantidad suficiente de este polvo lograra realizar la peligrosa transición hacia el espacio interestelar, informan los científicos, podría explicar cómo muchas galaxias adquirieron su aspecto oscuro y polvoriento.

Las galaxias pueden contener enormes cantidades de polvo 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. Sin embargo, las nuevas observaciones pueden cambiar este escenario.

Fotografían una impresionante supernova que fabrica polvo

“Hemos encontrado una masa de polvo de enormes proporciones concentrada en la parte central del material eyectado de una supernova relativamente joven y cercana”, dice 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”.

La más cercana

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. 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”, 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”.

“Las primeras galaxias contienen enormes cantidades de polvo y este posee un rol fundamental en la evolución de las mismas”, dice 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”.


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  • Dos grupos de estrellas, captadas a punto de fusionarse en la Nebulosa de la Tarántula, a 170.000 años luz de la Tierra

El telescopio espacial Hubble de la NASA ha capturado dos grupos completos de estrellas masivas a punto de fusionarse. Los grupos estelares se encuentran en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de nuestra Vía Láctea a 170.000 años luz de distancia.

Lo que al principio se pensaba que era un solo grupo, en el centro de la enorme región de formación estelar de la Nebulosa de la Tarántula, han resultado ser dos cúmulos que difieren en aproximadamente un millón de años de edad.

Todo el complejo de la Nebulosa de la Tarántula ha sido una activa región de formación estelar durante 25 millones de años, y actualmente se desconoce cuánto tiempo más puede continuar esta región creando nuevas estrellas. Los científicos buscaban en la zona estrellas fugitivas, que han sido expulsadas de las guarderías estelares donde se formaron. «Se supone que las estrellas se forman en grupos, pero hay muchas estrellas jóvenes que están fuera de la Nebulosa de la Tarántula, que no podrían haberse formado donde están, sino que fueron expulsadas a muy alta velocidad de la nebulosa», explica Elena Sabbi, del Instituto Científico Telescopio Espacial en Baltimore.

La investigadora notó algo inusual en el grupo cuando miraba la distribución de las estrellas de baja masa detectadas por el Hubble. No era esférico, como se esperaba, sino que tenía características algo similares a la forma de dos galaxias en colisión, que tienen formas alargadas por las fuerza de marea de la gravedad. Evidencias de la inminente fusión son la estructura alargada de uno de los grupos y las edades diferentes de ambos grupos.

Según algunos modelos, las nubes gigantes de gas fuera de las cuales se forman los cúmulos de estrellas se pueden fragmentar en pedazos más pequeños. Una vez que estas pequeñas piezas originan estrellas, éstas pueden interactuar y unirse para convertirse en un sistema más grande. Esta interacción es lo que Sabbi y su equipo piensan que está ocurriendo en la Nebulosa de la Tarántula. Además, hay un número inusualmente grande de estrellas veloces alrededor de la nebulosa. Los astrónomos creen que estas estrellas fugitivas fueron expulsadas del núcleo de la nebulosa, como resultado de las interacciones dinámicas entre ellas. Estas interacciones son muy comunes durante un proceso llamado colapso del núcleo, en el que las estrellas más masivas se hunden en el centro de un grupo al interactuar con estrellas de menor masa. Cuando muchas estrellas masivas han llegado al núcleo, el núcleo se vuelve inestable y estas estrellas masivas comienzan a expulsarse unas a otras de la agrupación.

A por las más débiles

El gran cúmulo R136 en el centro de la nebulosa es demasiado joven para haber experimentado ya un colapso del núcleo. Sin embargo, como en los sistemas más pequeños este proceso es mucho más rápido, el gran número de estrellas fugitivas que se ha encontrado en la región puede ser mejor explicado si un pequeño grupo ha fusionado en R136.

Nuevos estudios mirarán el área con mayor detalle y a una mayor escala para ver si algún grupo más está en contacto con los observados. El futuro gran telescopio de la NASA, el James Webb, con sensibilidad infrarroja, permitirá a los astrónomos mirar profundamente en las regiones de la nebulosa de la Tarántula que se oscurecen en las fotografías con luz visible. En estas áreas, estrellas más frías y débiles se ocultan a la vista dentro de los cúmulos de polvo.

Este descubrimiento podría ayudar a los científicos a entender los detalles de la formación de los grupos estelares en el universo temprano.

La investigación aparece publicada en la revista The Astrophysical Journal Letters.

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