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2015-03-13 aplicación de la NASA
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La explosión de la “mini supernova” podría tener un gran impacto
En los éxitos de taquilla de Hollywood, las explosiones a menudo se encuentran entre las estrellas del espectáculo. En el espacio, las explosiones de estrellas reales son un foco para los científicos que esperan comprender mejor sus nacimientos, vidas y muertes y cómo interactúan con su entorno.
Utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos han estudiado una explosión en particular que puede proporcionar pistas sobre la dinámica de otras erupciones estelares mucho más grandes.
Un equipo de investigadores apuntó el telescopio a GK Persei, un objeto que se convirtió en una sensación en el mundo astronómico en 1901 cuando de repente apareció como una de las estrellas más brillantes en el cielo durante unos días, antes de desaparecer gradualmente en brillo. Hoy, los astrónomos citan a GK Persei como un ejemplo de una “nova clásica”, un estallido producido por una explosión termonuclear en la superficie de una estrella enana blanca, el denso remanente de una estrella similar al Sol.
Una nova puede ocurrir si la fuerte gravedad de una enana blanca extrae material de su estrella compañera en órbita. Si se acumula suficiente material, principalmente en forma de gas hidrógeno, en la superficie de la enana blanca, pueden producirse e intensificarse reacciones de fusión nuclear, que culminan en una explosión de bomba de hidrógeno de tamaño cósmico. Las capas externas de la enana blanca se vuelan, produciendo un estallido de nova que se puede observar durante un período de meses a años a medida que el material se expande en el espacio.
Las novas clásicas pueden considerarse versiones “en miniatura” de explosiones de supernovas. Las supernovas señalan la destrucción de una estrella completa y pueden ser tan brillantes que eclipsan a toda la galaxia donde se encuentran. Las supernovas son extremadamente importantes para la ecología cósmica porque inyectan grandes cantidades de energía en el gas interestelar, y son responsables de dispersar elementos como el hierro, el calcio y el oxígeno en el espacio donde pueden incorporarse a las futuras generaciones de estrellas y planetas.
Aunque los restos de supernovas son mucho más masivos y enérgicos que las novas clásicas, parte de la física fundamental es la misma. Ambos implican una explosión y la creación de una onda de choque que viaja a velocidades supersónicas a través del gas circundante.
Las energías y masas más modestas asociadas con las novas clásicas significa que los remanentes evolucionan más rápidamente. Esto, más la frecuencia mucho más alta de su aparición en comparación con las supernovas, hace que las novas clásicas sean objetivos importantes para estudiar las explosiones cósmicas.
Chandra observó por primera vez a GK Persei en febrero de 2000 y luego nuevamente en noviembre de 2013. Esta línea de base de 13 años proporciona a los astrónomos tiempo suficiente para notar diferencias importantes en la emisión de rayos X y sus propiedades.
Esta nueva imagen de GK Persei contiene rayos X de Chandra (azul), datos ópticos del telescopio espacial Hubble de la NASA (amarillo) y datos de radio del Very Large Array de la National Science Foundation (rosa). Los datos de rayos X muestran gas caliente y los datos de radio muestran emisiones de electrones que han sido acelerados a altas energías por la onda de choque nova. Los datos ópticos revelan grupos de material que fueron expulsados en la explosión. Se desconoce la naturaleza de la fuente puntual en la esquina inferior izquierda.
A lo largo de los años que abarcan los datos de Chandra, los escombros de la nova se expandieron a una velocidad de aproximadamente 700,000 millas por hora. Esto se traduce en la onda expansiva que se mueve alrededor de 90 mil millones de millas durante ese período.
Un descubrimiento intrigante ilustra cómo el estudio de los restos de nova puede proporcionar pistas importantes sobre el entorno de la explosión. La luminosidad de rayos X del remanente GK Persei disminuyó en aproximadamente un 40% durante los 13 años entre las observaciones de Chandra, mientras que la temperatura del gas en el remanente se ha mantenido esencialmente constante, a aproximadamente un millón de grados centígrados. A medida que la onda de choque se expandió y calentó una cantidad creciente de materia, la temperatura detrás de la ola de energía debería haber disminuido. El desvanecimiento observado y la temperatura constante sugieren que la ola de energía ha barrido una cantidad insignificante de gas en el ambiente alrededor de la estrella en los últimos 13 años. Esto sugiere que la ola debe expandirse actualmente en una región de densidad mucho más baja que antes, dando pistas sobre el vecindario estelar en el que reside GK Persei.
