Cerro Tololo logra un retrato único de una supernova que explotó hace más de 1.800 años

La Cámara de Energía Oscura capturó los brillantes vestigios de la primera supernova registrada de la historia

1 Marzo 2023

La Cámara de Energía Oscura, fabricada por el Departamento de Energía de EE.UU e instalada en el Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF por sus siglas en inglés) de EE.UU en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (Chile), un Programa de NOIRLab de NSF y el Observatorio AURA, captó los vestigios de la primera supernova registrada en la historia. El anillo de escombros de RCW 86 es todo lo que queda de una estrella enana blanca que explotó hace más de 1.800 años, cuando fue registrada por los astrónomos chinos como una “estrella invitada”.

Alrededor de los bordes exteriores de esta imagen repleta de estrellas se ven unos filamentos difusos que parecen alejarse de un punto central, como los restos de un globo reventado. Se cree que estos detalles nubosos son los restos incandescentes de una supernova que fue presenciada por astrónomos chinos en el año 185 d.C. Cuando apareció, los antiguos astrónomos denominaron a este desconcertante fenómeno en el cielo nocturno una “estrella invitada”, que pudo observarse a simple vista en el cielo por unos ocho meses antes de desaparecer. 

Esta supernova histórica, a la que los astrónomos denominan ahora como SN 185, se produjo a más de 8.000 años luz de distancia, en la dirección aproximada de Alfa Centauri, entre las constelaciones de Circinus y Centaurus. La estructura resultante, RCW 86 –capturada por la Cámara de Energía Oscura (DECam) montada en el Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco del Observatorio Interamericano Cerro Tololo (Chile), un Programa de NOIRLab de NSF–, ayuda a esclarecer cómo evolucionaron los restos de la supernova durante los últimos 1.800 años. La asombrosa visión de campo amplio de DECam permitió a los astrónomos crear esta inusual perspectiva de todo el remanente de supernova tal y como se ve hoy en día.

Aunque el vínculo entre RCW 86 y SN 185 está ahora bien establecido, no siempre fue así. Durante décadas, los astrónomos pensaron que una supernova tradicional de núcleo colapsante –en la que una estrella masiva desprende material de sí misma al explotar– tardaría unos 10.000 años en formar la estructura que vemos hoy. Esto haría que la estructura fuera mucho más antigua que la supernova observada en el año 185 d.C. 

Esta estimación preliminar se basó principalmente en mediciones del tamaño del remanente de supernova. Sin embargo, un estudio en 2006 descubrió que su gran tamaño se debía a una velocidad de expansión extremadamente alta. La nueva estimación se ajusta mucho más a una edad comparativamente más joven, de unos 2.000 años, lo que reforzó el vínculo entre RCW 86 y la estrella invitada observada hace siglos.

Si bien una estimación más precisa de la edad de este fenómeno cósmico acercó más a los astrónomos a la comprensión de este singular evento estelar, aún quedaba un misterio por resolver. ¿Cómo se expandió RCW 86 tan rápidamente? La respuesta se descubrió cuando los datos de rayos X de la región revelaron la presencia de grandes cantidades de hierro, signo revelador de otro tipo de explosión: una supernova de tipo Ia. Este tipo de explosión se produce en un sistema estelar binario cuando una densa enana blanca (los restos al final de la vida de una estrella como nuestro Sol) desvía material de su estrella compañera hasta el punto de detonación. Estas supernovas son las más brillantes de todas y, sin duda, SN 185 habría asombrado a los observadores mientras brillaba en el cielo nocturno.

Los astrónomos tienen ahora una idea más completa de cómo se formó RCW 86. Cuando la enana blanca del sistema binario se tragó el material de su estrella compañera, sus vientos de alta velocidad empujaron el gas y el polvo circundantes hacia el exterior, creando la cavidad que observamos hoy. Entonces, cuando la enana blanca no pudo soportar más masa cayendo sobre ella desde la estrella compañera, explotó en una violenta erupción. La cavidad previamente formada proporcionó un amplio espacio para que los restos estelares de alta velocidad se expandieran rápidamente y crearan las características monumentales que vemos hoy. 

Esta nueva imagen de RCW 86 ofrece a los astrónomos una visión aún más profunda de la física de esta desconcertante estructura y de su formación.

Esta imagen fue obtenida por el equipo de Comunicación, Educación y Vinculación con el Medio de NOIRLab como parte del Programa de Imágenes del Legado de NOIRLab.

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NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE.UU para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, opera el Observatorio Internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canadá, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el Laboratorio Nacional de Aceleradores (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

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Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2307.