Cuando las estrellas llegan al final de su ciclo de vida, sufren un colapso gravitacional en sus centros y explotan en una explosión de fuego (supernova). Esto arroja sus capas externas y envía un intenso estallido de luz y radiación de onda corta de alta energía (como rayos X y rayos gamma) en todas las direcciones. Este proceso también crea rayos cósmicos, que consisten en protones y núcleos atómicos que se aceleran para acercarse a la velocidad de la luz. En casos raros, las supernovas también pueden crear «ecos de luz», que son anillos de luz que se propagan desde el sitio de la explosión original.
Estos ecos aparecerán meses o años después de que ocurra la supernova cuando la luz de la explosión interactúe con las capas de polvo en los alrededores. usando telescopio espacial Hubble (HST), un equipo internacional de astrónomos ha podido documentar la aparición y evolución de múltiples ecos de luz (LE). El equipo rastreó estos ecos hasta una supernova envuelta (SN 2016adj) ubicada en el carril de polvo central de Centaurus A, una galaxia ubicada entre 10 y 16 millones de años luz en la constelación de Centaurus.
La búsqueda fue encabezada por Profesor Maximiliano Stritzinger y colegas de Departamento de Física y Astronomía en la Universidad de Aarhus. Junto a investigadores de Observatorio Europeo Austral (ESO), Centro de Ciencias del Norte O’Brien en el University College Dublin (UCD), y instituto de ciencia espacial (ICE, CSIC), y Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), la Universidad de Hofstra y la Universidad Estatal de Nuevo México. El artículo que describe sus hallazgos apareció recientemente en Cartas de revistas astrofísicas.
La supernova SN 2016adj se vio por primera vez en 2016 y se produjo en la bien estudiada galaxia Centaurus A. Este tipo de supernova (envoltura desnuda) se refiere al hecho de que la estrella que sufre el colapso ya había volado su envoltura exterior de hidrógeno y estaba rodeada por una capa exterior de helio antes de la explosión. A pesar de su relativa proximidad, todavía hay mucho debate sobre las propiedades básicas de esta galaxia y la distancia adecuada. Los astrónomos aún no están seguros de si se trata de una galaxia lenticular o elíptica gigante y estiman que su distancia es de unos 10 a 16 mil millones de años luz de la Tierra.
En los cinco años y medio desde que se descubrió SN2016adj, los astrónomos han observado cómo la región alrededor de la supernova se desvanece lentamente. Usa fotos de HubbleStrezinger y sus colegas crearon un video corto que muestra el desvanecimiento de la supernova y el desarrollo del eco de luz que siguió. El video gif (que se muestra a continuación) muestra el progreso durante un período de mil novecientos once días. Esto incluye que la luz de la explosión original se desvanezca visiblemente, seguida de la aparición de un anillo brillante que se expande lentamente hacia afuera.
El conjunto de datos es impresionante y nos permitió producir bellas imágenes en color y animaciones que muestran la evolución de los ecos de luz durante los siguientes cinco años. Es un fenómeno raro que se ha documentado previamente con un puñado de otras supernovas. Como dijo recientemente el profesor Stritzinger Comunicado de prensa de UCD Research:
Centauri A está llena de franjas de polvo y, a medida que la luz lateral difusa de la supernova golpea estas regiones polvorientas con el tiempo, se ilumina cada vez más lejos del sitio original de la supernova, creando una serie de anillos de emisión en expansión llamados ecos de luz. anillos durante años de observación Los investigadores pudieron investigar el diseño de las líneas de polvo en la galaxia cerca de la explosión. Los datos indican que consisten en columnas de polvo con grandes agujeros entre ellas, que se asemejan a un trozo de queso suizo».
Según sus observaciones, los astrónomos estiman que la onda expansiva de la explosión se movió hacia afuera a más de 10 000 km por segundo (36 millones de km/h; 22,37 millones de mph). Antes de esta onda hay un intenso destello de luz de la supernova, que es absorbido por las nubes de polvo y gas expulsadas por la explosión de la supernova, lo que hace que los anillos de luz capturados en estas imágenes se expandan. Estos eventos son particularmente interesantes para los astrónomos porque son la forma de sembrar el universo con elementos pesados como el carbono, el oxígeno y el hierro.
La abundancia de estos elementos condujo a la formación del primer planeta hace casi trece mil millones de años y al eventual surgimiento de la vida. Coautor Dr. Stephen Lawrence de la Universidad de Hofstra Él dijo:
«Una buena analogía cotidiana es imaginar la conclusión de un espectáculo de fuegos artificiales: una explosión de luz brillante de un proyectil al final del espectáculo iluminará el humo de los proyectiles anteriores que aún persisten en el área. Al comparar una serie de imágenes tomadas en varios minutos, puedes medir todo tipo de información que no está directamente relacionada con la última explosión que iluminó la escena, cosas como cuántos proyectiles explotaron antes, cuán vago el humo que emitió un proyectil en particular, o qué tan rápido y en qué dirección sopla el viento. estaba soplando.»
Estas observaciones fueron tan importantes que hasta la fecha se han observado cuatro ecos ópticos distintos de cuatro capas de polvo diferentes. Mirando hacia el futuro, el equipo espera realizar observaciones de seguimiento con Hubble, con la esperanza de que surjan más anillos de luz. También esperan obtener espectros de ecos de luz, que revelarán la composición de las nubes de polvo y la composición química de la supernova. Mientras tanto, estos resultados muestran cómo el venerable Hubble aún puede hacer grandes descubrimientos más de treinta años después. como coautor Dr.. morgan fraser De la Universidad de Física de Dublín:
«Si bien el telescopio espacial James Webb ha atraído mucha atención, su predecesor, el Hubble, continúa brindando imágenes sorprendentes del universo. El HST ha estado observando el cielo durante más de tres décadas, por lo que podemos encontrar cosas como este eco de evolución lenta de luz durante muchos años».
Lectura profunda: UCDY el Cartas de revistas astrofísicas
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