El concepto de artista de una hipotética supernova en nuestra galaxia. Crédito de la imagen: David A. Aguilar (CfA). Click para agrandar
Un equipo de astrónomos ha encontrado débiles ecos visibles de tres supernovas antiguas al detectar su luz centenaria, tal como se refleja en las nubes de gas interestelar a cientos de años luz de las explosiones originales.
Ubicadas en una galaxia cercana en los cielos del sur de la Tierra, las tres estrellas en explosión brillaron de forma efímera al menos hace dos siglos, y probablemente por más tiempo. Es probable que el más antiguo haya ocurrido hace más de seiscientos años.
Los ecos de luz se descubrieron al comparar imágenes de la Gran Nube de Magallanes (LMC) tomadas con años de diferencia. Al restar con precisión los elementos comunes en cada imagen de la galaxia y mirar a simple vista para ver qué objetos variables permanecen, el equipo buscó evidencia de materia oscura invisible que pudiera distorsionar la luz de las estrellas de forma transitoria, como parte de un estudio del cielo llamado SuperMACHO.
Este cuidadoso análisis de imágenes también reveló una pequeña cantidad de arcos concéntricos, de forma circular, que se explican mejor como la luz que se mueve hacia afuera con el tiempo y se dispersa cuando encuentra densas bolsas de frío polvo interestelar. Luego, los miembros del equipo ajustan vectores perpendiculares a las curvas de cada sistema de arco, que se encontró que apuntan hacia atrás hacia los sitios de tres remanentes de supernovas, que antes se conocían y se pensaba que eran relativamente jóvenes.
"Sin la geometría del eco de luz, no teníamos una forma precisa de saber cuántos años tenían estas supernovas", dijo el astrónomo Armin Rest del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO), autor principal de un artículo sobre el descubrimiento el 22 de diciembre. , 2005, número de Nature. "Algunas matemáticas relativamente simples pueden ayudarnos a responder una de las preguntas más irritantes que los astrónomos pueden hacer: ¿exactamente cuántos años tiene este objeto que estamos viendo?"
Así como puede producirse un eco de sonido cuando las ondas de sonido rebotan en una superficie distante y se reflejan hacia el oyente, se puede ver un eco de luz cuando las ondas de luz que viajan a través del espacio se reflejan hacia el espectador; en este caso, la cámara digital Mosaic en el telescopio Blanco de 4 metros de la National Science Foundation en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) en Chile.
Esta técnica puede extenderse a las supernovas famosas de la historia. "Imagínese ver la luz de la misma explosión vista por primera vez por Johannes Kepler hace unos 400 años, o la registrada por observadores chinos en 1006", dijo Christopher Stubbs del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA), coautor del artículo. e investigador principal del programa SuperMACHO. "Estos ecos de luz nos dan esa posibilidad".
En principio, los astrónomos pueden dividir el eco de la luz en un espectro para investigar qué tipo de supernova ocurrió. "Tenemos el potencial con estos ecos para determinar la causa de muerte de la estrella, al igual que los arqueólogos que tomaron una tomografía computarizada de la momia del Rey Tut para averiguar cómo murió", dijo el coautor Arti Garg de CfA.
Los astrónomos también pueden usar ecos de luz de supernova para medir la estructura y la naturaleza del medio interestelar. El polvo y el gas entre las estrellas son invisibles a menos que estén iluminados por alguna fuente de luz, al igual que la niebla de la noche no se nota hasta que se encienden los faros de un automóvil. Una explosión de supernova puede proporcionar esa iluminación, iluminando las nubes de materia circundantes con su flash estroboscópico.
"Vemos el reflejo como un arco porque estamos dentro de una elipse imaginaria, con la Tierra en un foco de la elipse y las supernovas antiguas en el otro", explicó Nicholas Suntzeff de NOAO. “Cuando miramos hacia las supernovas, vemos el reflejo del eco de la luz solo cuando se cruza con la superficie exterior de la elipse. La forma de la reflexión desde nuestro punto de vista parece ser una porción de un círculo ".
Un aspecto inusual de los arcos es que generalmente parecen moverse mucho más rápido que la velocidad de la luz. Esto no viola el límite de velocidad cósmica, que establece que cualquier objeto no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. "Lo que ven nuestros telescopios es el reflejo en movimiento, y no cualquier objeto físico", agregó Suntzeff. "También es muy emocionante que nuestras observaciones confirmen la predicción visionaria de Fritz Zwicky en 1940 de que la luz de las supernovas antiguas se podía ver en los ecos de la explosión".
Dos gráficos en color de alta resolución adicionales para ilustrar este resultado están disponibles en http://www.noao.edu/outreach/press/pr05/pr0512.html.
Otros coautores del artículo de Nature son Knut Olsen y Chris Smith (CTIO); José Luis Prieto (Universidad Estatal de Ohio); Douglas Welch (Universidad McMaster, Ontario); Andrew Becker y Gajus Miknaitis (Universidad de Washington); Marcel Bergmann (Observatorio Géminis); Alejandro Clocchiatti y Dante Minniti (Pontificia Universidad Católica de Chile); y, Kem Cook, Mark Huber y Sergei Nikolaev (Lawrence Livermore).
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio Harvard College. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de CfA
