SN 1987A, la supernova más vigilada de la historia.

El Hubble vuelve a visitar a un viejo amigo.
SN 1987A por Hubble.

La imagen superior se trata de la explosión de una estrella masiva en forma de supernova denominada SN 1987A, una de las explosiones estelares más brillantes desde la invención del telescopio hace más de 400 años que no es ajena al Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. Desde su lanzamiento en 1990, tres años después de la explosión de la supernova el 23 de febrero de 1987, el observatorio ha estado en primera línea de los estudios sobre esta brillante estrella moribunda. Esta imagen del viejo amigo de Hubble recuperada del archivo de datos del telescopio de este objeto nos recuerda los muchos misterios que todavía nos rodean.

Dominando este cuadro están dos lazos brillantes del material estelar y un anillo muy brillante que rodea a la estrella que muere en el centro del marco. Aunque Hubble ha proporcionado pistas importantes sobre la naturaleza de estas estructuras, su origen sigue siendo ampliamente desconocido.

Otro misterio es el de la estrella de neutrones que falta. La muerte violenta de una estrella de alta masa, como SN 1987A, deja detrás un resto estelar, una estrella de neutrones o un agujero negro. Los astrónomos esperan encontrar una estrella de neutrones en los restos de esta supernova, pero aún no han podido mirar a través del polvo denso para confirmar que está allí.

La supernova pertenece a la Gran Nube de Magallanes, una galaxia cercana a unos 168.000 años luz de distancia. A pesar de que la explosión estelar tuvo lugar alrededor de 166.000 antes de Cristo, su luz llegó aquí hace menos de 25 años.

Esta imagen se basa en observaciones realizadas con el canal de alta resolución de la cámara avanzada de Hubble para sondeos. El campo de visión es de aproximadamente 25 por 25 segundos de arco.

Crédito: 
ESA/Hubble y NASA

Supernova 1987A, veinte años después.
SN 1987A por Chandra.
El 24 de febrero de 2007 se celebra el 20 aniversario de uno de los eventos más espectaculares observados por los astrónomos en los tiempos modernos, la Supernova 1987A. La destrucción de una estrella masiva en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia cercana, generó observaciones detalladas por muchos telescopios diferentes, incluyendo el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el Telescopio Espacial Hubble. El estallido era visible a simple vista y es la supernova más brillante conocida en casi 400 años.

Esta imagen compuesta muestra los efectos de una potente onda de choque alejándose de la explosión. Las manchas brillantes de la radiografía y de la emisión óptica surgen cuando la onda expansiva choca con las estructuras en el gas circundante. Estas estructuras fueron esculpidas por el viento de la estrella destruida. Las manchas calientes en la imagen del Hubble (rosa-blanco) ahora rodean a la Supernova 1987A como un collar de diamantes incandescentes. Los datos de Chandra (azul-púrpura) revelan gas a una temperatura de millones de grados en la ubicación de las manchas calientes ópticas. Estos datos dan información valiosa sobre el comportamiento de la estrella condenada en los años anteriores a la explosión.

Créditos:
X-ray: NASA/CXC/PSU/S.Park & D.Burrows.; 
Optical: NASA/STScI/CfA/P.Challis

Treinta años observando a SN 1987A.
SN 1987A treinta años después.

El Hubble captura la imagen del 30 aniversario de la supernova 1987A. Hace tres décadas, una explosión estelar masiva envió ondas de choque no sólo a través del espacio, sino también a través de la comunidad astronómica. SN 1987A fue la supernova observada más cercana a la Tierra desde la invención del telescopio y se ha convertido en el mejor estudiado de todos los tiempos, revolucionando nuestra comprensión de la explosiva muerte de estrellas masivas.

Ubicada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea, la Supernova 1987A es la explosión de supernova más cercana observada en cientos de años. Marcó el final de la vida de una estrella masiva y envió una onda de choque de material eyectado y luz brillante en el espacio. La luz finalmente llegó a la Tierra el 23 de febrero de 1987 - como una explosión cósmica del pasado.

El telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA ha estado en la primera línea de observaciones de SN 1987A desde 1990 y ha echado un vistazo a él muchas veces en los últimos 27 años. Para celebrar el 30 aniversario de la supernova y comprobar cómo se desarrolló su remanente, Hubble tomó otra imagen de la explosión distante en enero de 2017, agregando a la colección existente.

Debido a su detección temprana y relativa proximidad a la Tierra, SN 1987A se ha convertido en la supernova mejor estudiada de la historia. Antes de SN 1987A, nuestro conocimiento de las supernovas era simplista e idealizado. Pero al estudiar la evolución de SN 1987A desde la supernova hasta el remanente de supernova en magnífico detalle, utilizando telescopios en el espacio y sobre el terreno, los astrónomos han obtenido una visión revolucionaria de la muerte de estrellas masivas.

En 1990, Hubble fue el primero en ver el evento en alta resolución, mostrando claramente el anillo principal que arde alrededor de la estrella explotada. También descubrió los dos anillos exteriores más débiles, que se extienden como imágenes espejo en una estructura en forma de reloj de arena. Aún hoy, el origen de estas estructuras todavía no se entiende completamente.

Sin embargo, al observar el material remanente en expansión a través de los años, Hubble ayudó a demostrar que el material dentro de esta estructura fue expulsado 20.000 años antes de la explosión real tuvo lugar. Su forma al principio sorprendió a los astrónomos, que esperaban que la estrella moribunda expulsara el material en una forma esférica - pero los vientos estelares más rápidos probablemente causaron que el material más lento se amontonara en estructuras anulares.

El estallido inicial de la luz de la supernova iluminó los anillos. Ellos se desvanecieron lentamente durante la primera década después de la explosión, hasta que la onda de choque de la supernova se estrelló contra el anillo interno en 2001, calentando el gas a temperaturas abrasadoras y generando una fuerte emisión de rayos X. Las observaciones de Hubble sobre este proceso arrojan luz sobre cómo las supernovas pueden afectar la dinámica y la química de su ambiente circundante y, por tanto, dar forma a la evolución galáctica.

Crédito de la imagen: 
NASA, ESA, R. Kirshner, P. Challis, ESO/ NAOJ/NRAO/ A. Angelich, NASA/CXC / SAO.

La nueva imagen de SN 1987A.
Esta nueva imagen de la supernova remanente SN 1987A fue tomada por el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA en enero de 2017 usando su Wide Field Camera 3 (WFC3). Desde su lanzamiento en 1990 Hubble ha observado varias veces la nube de polvo en expansión de SN 1987A y de esta manera ayudó a los astrónomos a crear una mejor comprensión de estas explosiones cósmicas.

La Supernova 1987A se encuentra en el centro de la imagen en medio de un telón de fondo de las estrellas. El anillo brillante alrededor de la región central de la estrella explotada está compuesto de material eyectado por la estrella unos 20. 000 años antes de que ocurriera la explosión real. La supernova está rodeada de nubes gaseosas, el color rojo de las nubes representa el resplandor del gas hidrógeno. Los colores de las estrellas del primer plano y del fondo fueron agregados de observaciones tomadas por la cámara planetaria 2 del campo ancho de Hubble (WFPC2).

Crédito:
NASA, ESA y R. Kirshner (Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica y Fundación Gordon y Betty Moore) y P. Challis (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica)

El amanecer de una nueva era para la Supernova 1987A
SN 1987A una nueva era.
Para conmemorar el 30 aniversario de la Supernova 1987A (SN 1987A), se ha lanzado un nuevo paquete de material compuesto por imágenes, películas de tiempo transcurrido, una animación y un modelo tridimensional imprimible. Los restos de SN 1987A están entrando en una nueva era, como se explica en nuestro comunicado de prensa.

SN 1987A fue visto por primera vez en la Gran Nube de Magallanes por observadores en el hemisferio sur el 24 de febrero de 1987. Fue la explosión de supernova más cercana vista en los tiempos modernos y proporciona a los astrónomos la mejor oportunidad para estudiar las fases antes, durante y después de la Muerte de una estrella.

Una nueva imagen compuesta contiene radiografías del Observatorio de Rayos X de Chandra de la NASA (azul), datos de luz visible del telescopio espacial Hubble de la NASA (verde) y datos de longitud de onda submilimétrica del telescopio internacional Atacama de gran milimetría / submilimetro (ALMA) en Chile (rojo).

Los últimos datos de estos poderosos telescopios indican que SN 1987A ha superado un umbral importante. La onda de choque de la supernova está moviéndose más allá del anillo denso del gas producido tarde en la vida de la estrella de la pre-supernova cuando un flujo rápido o el viento de la estrella chocaron con un viento más lento generado en una fase gigante roja anterior de la evolución de la estrella. Lo que está más allá del anillo es poco conocido en la actualidad, y depende de los detalles de la evolución de la estrella cuando era un gigante rojo.

Chandra comenzó a observar SN 1987A poco después de su despliegue en 1999, mientras que Hubble ha observado repetidamente SN 1987A y acumulando cientos de imágenes desde 1990. ALMA, una poderosa serie de 66 antenas, ha estado recolectando datos de milímetros y submilimetría de alta resolución en SN 1987A en años recientes.

Desde 1999 hasta 2013, los datos de Chandra mostraron un anillo en expansión de emisión de rayos X que se había ido acentuando cada vez más. La onda expansiva de la explosión original ha estado estallando y calentando el anillo de gas que rodea a la supernova, produciendo la emisión de rayos X.

En los últimos años, ha habido cambios sorprendentes en los datos de Chandra. Desde febrero de 2013 hasta la última observación de Chandra analizada en septiembre de 2015, la cantidad total de rayos X de baja energía se ha mantenido constante. Además, la parte inferior izquierda del anillo ha comenzado a desvanecerse. Estos cambios proporcionan evidencia de que la onda explosiva de la explosión se ha movido más allá del anillo en una región con menos gas denso. Esto representa el final de una era para SN 1987A.

Gif de SN 1987A.

Además de esta imagen compuesta, se están publicando otros nuevos elementos visuales. Esto incluye el primer modelo tridimensional y la animación de SN 1987A que vincula la supernova a su remanente, hecho posible por modelado y simulaciones hechas por Salvatore Orlando del INAF en Palermo, Italia, y sus colegas Marco Miceli (Universidad de Palermo), Fabrizio Bocchino (INAF / OAPA), y Maria Letizia Pumo (INAF / OAPA). Este trabajo ha sido publicado en The Astrophysical Journal y está disponible en línea.

Un artículo que describe el último estudio de Chandra sobre SN 1987A, dirigido por Kari Frank de Penn State, apareció en un número reciente de The Astrophysical Journal y está disponible en línea. Los otros autores son Svetozar Zhekov (Instituto de Astronomía y Observatorio Astronómico Nacional de Bulgaria), Sangwook Park (Universidad de Texas), Richard McCray (Universidad de California, Berkeley) y Eli Dwek (Goddard Space Flight Center).

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa de Chandra para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia de Chandra y las operaciones de vuelo.

Crédito:
Rayos X: NASA/CXC/SAO/PSU/K.Frank et al .;
Óptico: NASA/STScI; 
Millimeter: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA

La evolución de una supernova, el final de una estrella.
Evolución de SN 1987 A a lo largo de los años.

El 23 de febrero de 1987, los cielos del hemisferio sur de la Tierra se iluminaron con la luz de una explosión estelar, que marcaba la muerte de una estrella masiva. Situada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea, SN 1987A es la supernova más cercana a la Tierra observada desde la invención del telescopio. Su estudio a lo largo de estos últimos 30 años ha revolucionado nuestra comprensión de la muerte de estas estrellas masivas.

Como puede apreciarse en este montaje, el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, en funcionamiento desde 1990, ha observado los restos de la supernova en numerosas ocasiones. Las imágenes muestran su evolución entre 1994 y 2016, destacando el anillo principal que brilla alrededor del remanente. Además, en enero de 2017, Hubble tomó una  nueva imagen de gran angular para celebrar su 30.º aniversario.

Al observar la expansión de los restos de esta supernova a lo largo de estos años, Hubble ha contribuido a mostrar que el material del interior del anillo probablemente se expulsara 20.000 años antes de que se produjera la explosión. La emisión inicial de luz desde la supernova fue lo que en principio iluminó los anillos, atenuándose a lo largo de la primera década tras la explosión, hasta que una veloz nube de gas proyectada durante la supernova chocó con el anillo central, enviando una potente onda a través del gas que lo calentó a altísimas temperaturas y generó una fuerte emisión de rayos X. Esto provocó que los cúmulos de gas más denso en el interior del anillo se fueran iluminando como una cadena de perlas, algo apreciable en el número creciente de puntos brillantes que, ahora, se están volviendo a apagar.

¿Quién sabe qué nuevos detalles descubriremos a medida que la onda de choque siga atravesando las capas eyectadas por esta estrella en las postrimerías de su vida?

Derechos de autor :
NASA, ESA and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation) and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).

Para saber más ...
Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA
Telescopio Espacial Chandra de la NASA

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