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La estrella de neutrones de Casiopea A tiene una atmósfera de carbono

04/11/2009 22:22 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

El remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A) ha sido siempre un enigma. Aunque la explosión que produjo la supernova fue obviamente un poderoso acontecimiento, el brillo del estallido ocurrido hace unos 300 años fue muy inferior a una supernova normal, de hecho fue pasada por alto en el siglo XVII, y los astrónomos no saben por qué.

Cas A pudó haber sido observada hacia 1680 como una estrella de magnitud 6, aunque esto no se sabe con certeza.

Otro misterio es si la explosión que produjo Cas A dejó como residuo una estrella de neutrones, o nada en absoluto. Sin embargo, en 1999, los astrónomos descubrieron un objeto brillante desconocido en el núcleo de Cas A. Ahora, nuevas observaciones muestran que este objeto es una estrella de neutrones. Pero los enigmas no acaban ahi, la estrella de neutrones tiene una atmósfera de carbono. Esta es la primera vez que este tipo de atmósfera se ha detectado en torno a un objeto tan denso y pequeño.

Imagen del Observatorio Chandra de rayos-X del remanente de supernova Cassiopea A. A. Crédito: Chandra image: NASA/CXC

El objeto situado en el núcleo del remanente es muy pequeño apenas 20 km de diámetro, esto fue clave para identificarlo como una estrella de neutrones, afirmó Craig Heinke de la Universidad de Alberta. Heinke es coautor de un artículo que aparecerá en el número del 5 de noviembre en la revista Nature.

"Los únicos dos tipos de astros que conocemos de este tipo son las estrellas de neutrones y los agujeros negros", explicó Heinke. "Podemos descartar que este objeto sea un agujero negro, puesto que como la luz no puede escapar de un agujero negro todos los rayos-X que veamos en un agujero negro proceden realmente de material que está cayendo en su interior. Estos rayos-X serían altamente variables ya que que nunca vemos un material caer dos veces, aunque no vemos fluctaciones de brillo en este objeto."

Una imagen del Observatorio de rayos gamma Chandra del remanente de supernova Cassiopeia A, con una impresión artística de la estrella de neutrones en el centro del remanente. El descubrimiento de la atmósfera de carbono en esta estrella de neutrones resuelve el viejo misterio de diez años que rodea a este objeto. Crédito: Chandra imagen: NASA/CXC/Southampton/W.Ho; ilustración: NASA/CXC/M.Weiss

Heinke añadió que el Observatorio Chandra de rayos-X es el único telescopio que tiene una vista lo suficientemente aguda como para observar este objeto dentro de un remanente de supernova tan brillante.

Pero el aspecto más extraño de esta estrella de neutrones es su atmósfera de carbono. Las estrellas neutrónicas están hechas casi completamente de neutrones pero tienen una pequeña capa de materia ordinaria en su superficie, que incluye una delgada atmósfera de 10 cm muy caliente. Las estrellas de neutrones estudiadas anteriormente tienen todas atmósfera de hidrógeno, que es lo que se espera, puesto que la intensa gravedad de estos astros estratifica su atmósfera, situando al elemento más ligero, el hidrógeno en su parte superior.

Pero este no parece ser el caso del objeto de Cas A.

"Podemos producir modelos de radiación en rayos-X de estrellas de neutrones con distintos tipos posibles de atmósferas", explicó Heinke en una entrevista por e-mail. "Unicamente la atmósfera de carbono puede explicar los datos que vemos, por lo que estamos muy seguros de que esta estrella de neutrones tiene una atmósfera de carbono, la primera vez que observamos una atmósfera distinta en una estrella neutrónica."

Impresión artística de la estrella de neutrones de Cas A mostrando su delgada atmósfera de carbono. La atmósfera de la Tierra se muestra a la misma escala que la de la estrella de neutrones. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss

Pero entonces, ¿Cómo explica Heinke y su equipo la falta de hidrógeno y helio en esta estrella de neutrones? Consideremos a Cas A como un bebé.

"Creemos que comprendemos esto debido a que esta estrella es realmente joven, únicamente tiene unos 330 años, en comparación con otras estrellas de neutrones que conocemos que tienen miles de años de edad", dijo Heinke. "Durante la explosión de la supernova que creó esta estrella de neutrones (como si el núcleo de una estrella colapsase en un objeto del tamaño de una ciudad, con una densidad increíble, mayor a la de los núcleos atómicos) la estrella de neutrones fue calentada a temperaturas muy altas, a más de 1000 millones de grados. Ahora se ha enfriado a unos pocos millones de grados, pero creemos que su alta temperatura es suficiente como para producir reacciones de fusión nuclear en la superficie de la estrella, fusionando el hidrógeno y el helio en carbono."

Debido a este descubrimiento, los investigadores tienen acceso ahora al ciclo de vida completo de una supernova, y aprenderán más sobre el papel de las supernovas en la formación del universo. Por ejemplo, muchos minerales de los que encontramos en la Tierra son producto de supernovas.

"Este descubrimiento nos ayuda a comprender como nacen las estrellas de neutrones en las violentas explosiones supernova", explicó Heinke.

Fuente original

Publicado en Odisea Cósmica


Sobre esta noticia

Autor:
Carlos Perla Hernández (1246 noticias)
Fuente:
odiseacosmica.com
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Tipo:
Reportaje
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