Por primera vez la ciencia mapea la muerte de una estrella, o supernova
Cassiopeia A era una estrella con ocho veces la masa de nuestro Sol antes de explotar en la cataclísmica muerte que los astrónomos llaman supernova.
Y gracias a los telescopios espaciales de la NASA, los científicos entienden más que nunca cómo ocurrió exactamente.
La matriz de telescopios espaciales NuSTAR es la primera en mapear el material radiactivo de una explosión supernova. Los resultados fueron publicados este miércoles en la revista Nature. NuSTAR , que son las siglas en inglés de Matriz del Telescopio Espectroscópico Nuclear, fue lanzada en junio de 2012 y tiene dos telescopios que captan los rayos X de alta energía (una frecuencia no visible para el ojo humano, pero sí para algunos instrumentos).
“Hasta que tuvimos NuSTAR, no podíamos ver el centro de la explosión”, dijo en una conferencia de prensa este miércoles, Brian Grefenstette, autor principal y científico de investigación en el Instituto de Tecnología de California (CalTech), en Estados Unidos.
La 'luz' cuenta una historia que sucedió hace 11,000 años
Las observaciones de NuSTAR de Cassiopeia A mostraron a los científicos la ubicación y distribución del titanio-44 radiactivo, un isótopo (un átomo con una cantidad de neutrones atípica) inestable con una media vida de aproximadamente 60 años. Cada átomo de titanio-44 se desintegra formando calcio, además de dos partículas de luz en frecuencias que NuSTAR puede detectar. (Cada telescopio tiene su propio rango de frecuencias, y algunos detectan las invisibles al ojo humano.)
La luz de la explosión supernova llegó a la Tierra hace aproximadamente 350 años, pero Cassiopeia A, un astro bien estudiado, está a aproximadamente 11,000 años luz de distancia.
Eso significa que la estrella explotó hace más de 11,000 años, pero la luz de su explosión tardó todos esos años en llegar a la Tierra y pudimos captarla hasta hace aproximadamente 350 años.
Sin embargo, es improbable que cualquier terrícola la observara en el siglo XVII, debido a la cantidad de polvo entre nuestro planeta y la explosión supernova.
Actualmente no hay un modelo sólido sobre cómo funciona el proceso de explosión supernova en realidad, dijo Grefenstette. A los científicos les gustaría conocer más, especialmente debido a que los componentes de nuestro planeta vienen de una supernova que estalló hace aproximadamente 5,000 millones de años.
El polvo de estrellas en tu sangre
“A las personas deben importarles las explosiones supernova debido a que de allí es de donde viene todo lo que nos compone”, dijo Grenfestette a CNN. “Todo el hierro en tu sangre, el calcio en tus huesos y dientes, y el oro en tu anillo de matrimonio, todo eso viene del centro de una explosión supernova”.
El mapa de la ceniza radiactiva que NuSTAR estudió es similar a un “registro fósil”, dijo Grefenstette. Es una impresión de lo que ocurrió en la explosión, y ayuda a los astrónomos a descartar ideas previas sobre cómo explotan las estrellas.
A partir de la observación de NuSTAR, los científicos teorizan que en el centro de la supernova se acumula una intensa cantidad de presión. Los neutrinos (partículas diminutas que no están atadas a un átomo) se producen y calientan el gas en el centro.
“Es como cuando hierves agua en tu estufa: obtienes burbujas calientes en el fondo que intentan subir por el material frío arriba, y todo comienza a derramarse”, dijo Grefenstette.
Las “burbujas” grandes se forman en este proceso, y todo comienza a explotar, dijo.
“Es como si parpadearas dos veces los ojos, y todo explotó, y lo viéramos 300 o 400 años después, preservado en la ceniza radiactiva”, dijo Grefenstette.
Los investigadores describen al proceso de explosión como “asimétrico” debido a que, según su modelo, las temperaturas y densidades deben ser diferentes en la explosión para que las “burbujas” escapen y provoquen la explosión.
Los científicos no están listos para decir definitivamente que este modelo de la explosión supernova causó que Cassiopeia A estallara, pero la evidencia respalda esa teoría, dijo Grefenstette.
El Telescopio Espacial Hubble examinó la luz óptica de la supernova, y el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA observó sus rayos X de baja energía. La ceniza radiactiva está disponible por primera vez para NuSTAR, que puede detectar rayos X de alta energía.
“NuSTAR hace honor a su nombre en dos formas”, dijo en la conferencia de prensa, Robert Kirshner, un astrónomo en el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian en Estados Unidos, quien no estuvo involucrado en el estudio. “No solo es nuclear, sino que es nuevo”.
