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Astrónomos Resucitan una Supernova del Siglo XVI
Redacción
Un equipo de astrónomos ha usado los ecos de luz como una máquina del tiempo para desenterrar los secretos de uno de los eventos más influyentes en la historia de la astronomía: una explosión estelar observada en la Tierra más de 400 años atrás.
l usar una nube galáctica como “espejo” interestelar, el equipo internacional encabezado por Oliver Krause del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) de Alemania, ha vuelto a analizar la misma luz vista en la Tierra en el siglo XVI, y por primera vez, ha determinado con exactitud qué tipo explosión se produjo. El Observatorio de Calar Alto ha contribuido a este descubrimiento. Estos resultados se dieron a conocer en la publicación científica “Nature”, en el ejemplar del 4 de Diciembre de 2008.

A principios de Noviembre de 1572 apareció en los cielos una nueva y brillante estrella. La nueva estrella eclipsó a todas las demás en brillosidad, tan es así que se la podía ver incluso de día. Fue muy observada por astrónomos de todo el mundo y contribuyó a cambiar para siempre nuestro entendimiento del Universo. Precisas mediciones de la posición de la estrella realizadas por el gran astrónomo dinamarqués Tycho Brahe y dadas a conocer en su libro “Stella Nova”, revelaron que la estrella estaba localizada en realidad mucho más lejos que la Luna. Esto era inconsistente con la tradición aristotélica que había dominado el pensamiento de occidente por casi 2000 años: de que todo lo que estaba en el cielo más allá de la Luna era inmutable y eterno. La supernova de 1572 fue una piedra angular en la historia de la ciencia, e influyó en los trabajos de Kepler, Galileo, Newton y otros. Hoy es conocida como la “Supernova de Tycho”.

Un equipo internacional de investigación ha podido clasificar con precisión a la supernova observada por Tycho Brahe y otros, más de 430 años atrás, al analizar los ecos de luz de la misma. Aunque los fotones directos de la supernova de Tycho alcanzaron la Tierra en 1572, los mismos se esparcieron por todo el espacio en una esfera constantemente en expansión. Cuando la luz de la supernova choca con una nube de polvo y gas, algunos fotones son reflejados hacia la Tierra, y nos alcanzan algunos años más tarde. Como analogía, si se tira una piedra en un estanque con agua en reposo, se generarán ondas que se propagarán uniformemente, hasta que eventualmente choquen con algún objeto; así, se generarán nuevas ondas (u ondas reflejadas) que se propagarán uniformemente. Un observador ubicado en el borde del estanque recibirá primero a las ondas directas generadas por la piedra, y algún tiempo después a las ondas reflejadas por el objeto. Al usar una nube galáctica como “espejo” interestelar, el equipo del Dr. Krause pudo analizar prácticamente la misma luz recibida en la Tierra en el Siglo XVI –un poco antes de la invención del telescopio– con las poderosas herramientas científicas actuales disponibles en los observatorios modernos tales como Calar Alto y Subaru.
Esta animación muestra la evolución de los ecos de luz de la explosión de una supernova. (Oliver Krause, MPIA)
Gracias a los análisis de espectroscopía del eco de luz, se pudo conocer los átomos que estaban presentes al momento de la explosión de la supernova. El espectro resultante de la luz reveló la presencia de silicio pero no de hidrógeno, lo que implica que la supernova de Tycho se originó en una explosión del tipo “Ia” de una estrella enana blanca. Todas las supernovas del tipo Ia tienen prácticamente la misma luminosidad intrínseca, por esta razón, son usadas como sondas cósmicas para determinar las enormes distancias entre las galaxias en la vastedad del Universo. La observación de las supernovas del tipo Ia en otras galaxias ha conducido al descubrimiento de la expansión acelerada del Universo, lo que sugiere la existencia de una misteriosa energía oscura que complica a los astrónomos y desafía a la física fundamental desde hace más de una década.

A pesar de su importancia, hay muchos detalles desconocidos de las supernovas del tipo Ia. Todas las supernovas del tipo Ia recientes han aparecido en galaxias externas. Para describir la física de estos eventos con el mayor detalle, sería ideal si pudiéramos observar a una de ellas en nuestra propia Galaxia: pero esto es precisamente lo que se ha efectuado en el estudio realizado por el equipo de Krause. El resultado no sólo clasifica a la supernova de Tycho como una supernova “normal” del tipo Ia ubicada en el patio trasero de nuestra Galaxia, sino que también proporciona un caudal de nueva información la cual puede ser ahora comparada en gran detalle con observaciones de la explosión y de los restos a la misma vez. Lo más importante, afirman los expertos, es que el estudio de Krause demuestra la importancia de la técnica de observación de ecos de luz, ya que ésta permitirá en el futuro clasificar a otros restos de supernovas en nuestra Galaxia y en otras galaxias.

Los resultados de estos estudios han sido publicados en la revista Nature, como bien se mencionó al principio. El autor del artículo es Oliver Krause (Max Planck Institut for Astronomy, Alemania), y los siguientes co-autores: Masaomi Tanaka (University of Tokyo, Japón), Tomonori Usuda (National Astronomical Observatory of Japan), Takashi Hattori (la misma institución), Miwa Goto (Max Planck Institut for Astronomy, Alemania), Stephan Birkmann (perteneciente a la misma institución y a la European Space Agency), y Ken'ichi Nomoto (University of Tokyo, Japón).
La animación muestra cómo nacen los restos de una supernova. El video comienza con la estrella en la constelación de Casiopea que dio origen a la supernova de Tycho en el año 1572. Luego de una inimaginable explosión termonuclear, la cual desintegró a la estrella enana blanca, el material de la misma es arrojado al espacio interestelar a una increíble velocidad: aproximadamente 30,000 km/s; esto es, ¡la décima parte de la velocidad de la luz!. En los últimos cuatro siglos los restos se han expandido hasta alcanzar un diámetro de más de 20 años luz. Gas caliente y partículas de polvo calientes se pueden discernir en una imagen compuesta de los restos tal como se presentan hoy, la cual ha sido obtenida con los datos de los telescopios espaciales Chandra y Spitzer, y del observatorio de Calar Alto. Esta imagen real da fin a la animación. (Oliver Krause, MPIA)
Supernova de Tycho
Esta imagen compuesta de los restos de la supernova de Tycho, combina observaciones en infrarrojo y en rayos-X obtenidas con los telescopios espaciales Chandra y Spitzer y el observatorio de Calar Alto. Muestra la escena más de cuatro siglos después de la brillante explosión observada por Tycho Brahe y otros astrónomos contemporáneos. La explosión termonuclear de la estrella enana blanca ha dejado una nube de restos en expansión muy caliente, a varios millones de grados (verde, amarillo). La ubicación de la onda de choque de la explosión se puede ver aquí como una esfera azul de electrones ultra-energéticos. El polvo sintetizado con posterioridad a la explosión, y el que ya existía como parte del medio interestelar y que ha sido calentado por el evento, irradian a una longitud de onda de 24 micrones (rojo). Las estrellas que están en el fondo y por delante son blancas. Los observadores fueron el Profesor John P. Hughes, el Dr. Jeonghee Rho y el Dr. Oliver Krause. (Oliver Krause, MPIA) Click para ampliar...!
Fuente: Max Planck Institut for Astronomy (Alemania) / BBC
Traducción: Wilfredo Orozco
 
Mendoza, Argentina, 15 de Diciembre de 2008.
 
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