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| Concepto artístico de un remanente de supernova llamado Pa 30, los restos de una explosión de supernova observada desde la Tierra en el año 1181. Inusuales filamentos de azufre sobresalen de una polvorienta capa de material expulsado. En el centro del remanente se observan los restos de la estrella original que explotó, ahora una estrella caliente inflada que podría enfriarse hasta convertirse en una enana blanca. El Keck Cosmic Web Imager (KCWI) del Observatorio W.M. Keck de Hawai ha cartografiado los extraños filamentos en 3D y ha demostrado que vuelan hacia el exterior a unos 1.000 kilómetros por segundo. Crédito: Observatorio W.M. Keck/Adam Makarenko |
En 1181, una enigmática estrella nueva iluminó el cielo nocturno cerca de la constelación de Casiopea durante seis meses antes de desvanecerse en la oscuridad. Esta «estrella invitada», descrita por astrónomos chinos y japoneses hace casi un milenio, ha desconcertado a los científicos durante siglos. Sigue siendo una de las pocas supernovas documentadas antes de la llegada de los telescopios y ha permanecido huérfana durante mucho tiempo, sin ningún objeto celeste que la identifique... hasta ahora.
En 2021 comenzó a desvelarse el misterio de la supernova SN 1181. Sus restos fueron rastreados hasta la nebulosa Pa 30, descubierta en 2013 por la astrónoma aficionada Dana Patchick a través de un examen de imágenes del telescopio WISE, parte de un proyecto de ciencia ciudadana. Lo que hace especialmente intrigante a esta nebulosa es la presencia de una «estrella zombi» en su núcleo, un remanente dentro del remanente.
Se cree que SN 1181 se produjo debido a una explosión termonuclear en una densa estrella enana blanca. Normalmente, un suceso de este tipo borraría la estrella por completo, pero en este caso, una parte de la estrella sobrevivió, dando lugar a la formación de una «estrella zombi». Este fenómeno se clasifica como supernova de tipo Iax. Para aumentar el enigma, los investigadores observaron extraños filamentos que emanaban de la estrella zombi, parecidos a los pétalos de un diente de león.
La profesora adjunta Ilaria Caiazzo, del ISTA, junto con el autor principal Tim Cunningham, becario Hubble de la NASA en el Centro de Astrofísica, Harvard y Smithsonian, han logrado una visión cercana sin precedentes de estos peculiares filamentos. Sus hallazgos se han publicado en The Astrophysical Journal Letters.
Para estudiar en detalle este extraordinario remanente de supernova, el equipo utilizó el Keck Cosmic Web Imager (KCWI) del Observatorio W. M. Keck de Caltech, en Hawai. Situado a más de 4.000 metros de altura en el volcán Mauna Kea, el KCWI está diseñado para detectar las fuentes de luz más débiles del universo, conocidas como «red cósmica». Las avanzadas capacidades del espectrógrafo le permiten capturar datos espectrales de cada píxel de una imagen, creando así una película en 3D de una explosión estelar mediante el análisis de desplazamientos de la luz similares al efecto Doppler.
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| Imagen compuesta del remanente de la supernova 1181. Una nebulosa esférica brillante se sitúa en el centro, rodeada por un campo de estrellas blancas punteadas. Dentro de la nebulosa varios rayos apuntan como fuegos artificiales desde una estrella central. Créditos: G. Ferrand y J. English (U. de Manitoba), NASA/Chandra/WISE, ESA/XMM, MDM/R.Fessen (Dartmouth College), Pan-STARRS |
Gracias al KCWI, los investigadores pudieron elaborar un mapa tridimensional detallado de la nebulosa y sus filamentos, revelando que el material expulsado viajó a unos 1.000 kilómetros por segundo sin ralentizarse ni acelerarse desde la explosión. «Esto nos permite situar la explosión casi exactamente en el año 1181», afirma Cunningham.
El estudio también descubrió una asimetría inusual en la estructura de la supernova. Los filamentos dentro de la eyecta mostraban un borde interior afilado y un hueco circundante alrededor de la estrella zombi, lo que indica que la asimetría se originó en la propia explosión inicial.
«Nuestra primera caracterización tridimensional detallada de la velocidad y la estructura espacial de un remanente de supernova proporciona información significativa sobre un acontecimiento cósmico único presenciado hace siglos», concluye Caiazzo. «Sin embargo, también plantea nuevas preguntas y presenta nuevos retos para que los astrónomos sigan explorando».