Crédito de la imagen: Chandra.
Los datos combinados del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y las observaciones infrarrojas con el telescopio Palomar de 200 pulgadas han descubierto evidencia de que una explosión de rayos gamma, una de las explosiones más catastróficas de la naturaleza, ocurrió en nuestra Galaxia hace unos miles de años. El remanente de supernova, W49B, también puede ser el primer remanente de un estallido de rayos gamma descubierto en la Vía Láctea.
W49B es una nebulosa en forma de barril ubicada a unos 35,000 años luz de la Tierra. Los nuevos datos revelan anillos infrarrojos brillantes, como aros alrededor de un barril, y una intensa radiación X de hierro y níquel a lo largo del eje del barril.
"Estos resultados proporcionan evidencia intrigante de que una estrella extremadamente masiva explotó en dos potentes jets opuestos que eran ricos en hierro", dijo Jonathan Keohane, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en una conferencia de prensa en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Denver. "Esto hace que W49B sea un candidato principal para ser el remanente de una explosión de rayos gamma que involucra un colapso de un agujero negro".
¿El estallido de rayos gamma conocido más cercano a la Tierra está a varios millones de años luz de distancia? la mayoría están a miles de millones de años luz de distancia? entonces la detección del remanente de uno en nuestra galaxia sería un gran avance ", dijo William Reach, uno de los colaboradores de Keohane del Instituto de Tecnología de California.
Según la teoría del colapso, los estallidos de rayos gamma se producen cuando una estrella masiva se queda sin combustible nuclear y el núcleo de la estrella se colapsa para formar un agujero negro rodeado por un disco de gas magnetizado extremadamente caliente y de rotación rápida. Gran parte de este gas se introduce en el agujero negro, pero parte se arroja en chorros de gas dirigidos en sentido opuesto que viajan cerca de la velocidad de la luz.
Un observador alineado con uno de estos chorros vería una explosión de rayos gamma, un destello cegador en el que la potencia concentrada es igual a la de diez mil billones de soles durante un minuto más o menos. La vista perpendicular a los chorros es una explosión de supernova menos sorprendente, aunque espectacular. Para W49B, el chorro se inclina fuera del plano del cielo unos 20 grados.
Se pueden identificar cuatro anillos de aproximadamente 25 años luz de diámetro en la imagen infrarroja. Estos anillos, que se deben al gas caliente, presumiblemente fueron arrojados por la rápida rotación de la estrella masiva unos cientos de miles de años antes de que la estrella explotara. Los anillos fueron empujados hacia afuera por un viento caliente de la estrella unos pocos miles de años antes de que explotara.
La imagen y los datos espectrales de Chandra muestran que los chorros de gas multimillonario en grados Celsius que se extienden a lo largo del eje del barril son ricos en iones de hierro y níquel, lo que es consistente con su expulsión desde el centro de la estrella. Esto distingue la explosión de una supernova convencional de tipo II en la que la mayor parte del Fe y Ni entran en la formación de la estrella de neutrones, y la parte exterior de la estrella es lo que se arroja. Por el contrario, en el modelo colapsar de explosiones de rayos gamma, se expulsa hierro y níquel desde el centro a lo largo del chorro.
En los extremos del barril, la emisión de rayos X se ensancha para formar una tapa caliente. La tapa de rayos X está rodeada por una nube aplanada de moléculas de hidrógeno detectadas en el infrarrojo. Estas características indican que la onda de choque producida por la explosión ha encontrado una gran nube densa de gas y polvo.
El escenario que surge es uno en el que una estrella masiva formada a partir de una densa nube de polvo, brilló brillantemente durante unos pocos millones de años mientras giraba anillos de gas y los empujaba, formando una cavidad casi vacía alrededor de la estrella. La estrella sufrió una explosión de supernova de tipo colapsar que resultó en un estallido de rayos gamma.
Las observaciones de W49B pueden ayudar a resolver un problema que ha afectado al modelo colapsar de las explosiones de rayos gamma. Por un lado, el modelo se basa en el colapso de una estrella masiva, que normalmente se forma a partir de una nube densa. Por otro lado, las observaciones del resplandor de muchas explosiones de rayos gamma indican que la explosión ocurrió en un gas de baja densidad. Según los datos de W49B, la resolución propuesta por Keohane y sus colegas es que la estrella había tallado una extensa cavidad de baja densidad en la que posteriormente se produjo la explosión.
"Esta estrella parece haber explotado dentro de una burbuja que había creado", dijo Keohane. "En cierto sentido, cavó su propia tumba".
El Centro Marshall de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Oficina de Ciencia Espacial, sede de la NASA, Washington. Northrop Grumman de Redondo Beach, California, anteriormente TRW, Inc., fue el principal contratista de desarrollo del observatorio. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro de Rayos X Chandra en Cambridge, Massachusetts.
Fuente original: Comunicado de prensa de Chandra
