El telescopio espacial James Webb reveló estructuras nunca antes vistas de una estrella supernova

Hace poco más de tres décadas, un 23 de febrero de 1987, la luz de una supernova llegó a la Tierra por primera vez. Su brillo alcanzó su punto máximo en mayo de ese año y fue la primera oportunidad para que los astrónomos modernos pudieran ver de cerca una supernova. Fue designada “1987A”.

En los años transcurridos, los científicos han observado con avidez el desarrollo de SN 1987A mientras pasaba de ser un resplandor de luz visto por primera vez a convertirse en un remanente de supernova. A una distancia de sólo 168.000 años luz, escondido en las afueras de la nebulosa de la Tarántula (NGC 2070), situada en la Gran Nube de Magallanes, galaxia enana cercana que orbita la Vía Láctea, el objeto nos ha brindado una visión sin precedentes de la evolución de una supernova de colapso del núcleo.

Después de analizar su imagen en todas las longitudes de onda posibles, desde la radio hasta la gamma, ahora el Telescopio Espacial James Webb también ha querido tener la oportunidad de hacerlo, mediante su poderosa vista infrarroja, lo que ha revelado estructuras nunca antes vistas en la creciente nube de entrañas estelares explotadas. Y sus conclusiones fueron publicadas por un grupo de astrónomos en Nature.

“La imagen revela una estructura central como el ojo de una cerradura, con un centro lleno de grumosos gases y polvo expulsados por la explosión de la supernova. El polvo es tan denso que ni siquiera la luz del infrarrojo cercano que detecta Webb puede penetrarlo, lo que forma el oscuro agujero en el ojo de la cerradura”, explicó la NASA. La evidencia sugiere que oculta los restos de la estrella que explotó, ahora un tipo de estrella de neutrones conocida como púlsar.

“Un anillo ecuatorial brillante rodea el ojo de la cerradura interior, formando una banda alrededor de la cintura que conecta dos brazos tenues de anillos exteriores en forma de reloj de arena. El anillo ecuatorial, formado a partir de material expulsado decenas de miles de años antes de la explosión de la supernova, contiene puntos calientes brillantes, que aparecieron cuando la onda de choque de la supernova golpeó el anillo. Ahora se encuentran manchas incluso fuera del anillo, con emisión difusa a su alrededor. Estas son las ubicaciones de los choques de supernova que golpean más material exterior”, amplió.

La agencia espacial estadounidense precisó que si bien estas estructuras han sido observadas antes en diversos grados por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA y el Observatorio de rayos X Chandra, la sensibilidad y resolución espacial incomparables de Webb revelaron una nueva característica en este remanente de supernova: pequeñas estructuras en forma de media luna.

Se cree que estas medias lunas son parte de las capas exteriores de gas disparadas por la explosión de la supernova. Su brillo puede ser una indicación del brillo de las extremidades, un fenómeno óptico que resulta de ver el material en expansión en tres dimensiones. En otras palabras, nuestro ángulo de visión hace que parezca que hay más material en estas dos medias lunas del que realmente puede haber.

También es destacable la alta resolución de estas imágenes. Antes de Webb, el telescopio Spitzer, ahora retirado, observó esta supernova en infrarrojo durante toda su vida, arrojando datos clave sobre cómo evolucionaron sus emisiones a lo largo del tiempo. Sin embargo, nunca pudo observar la supernova con tanta claridad y detalle como lo hizo el James Webb.

Ya sabemos algunas cosas sobre SN 1987A, dado lo mucho que lo hemos examinado. Su material eyectado tiene una estructura de reloj de arena que surge de la estrella central; nos parece ovalado porque lo estamos mirando casi desde el final de uno de los lóbulos.

En el centro, hay una masa muy oscura con forma de ojo de cerradura. Se trata de una masa de polvo tan densa que ni siquiera el JWST puede detectar la luz que la atraviesa. La evidencia sugiere que oculta los restos de la estrella que explotó, ahora un tipo de estrella de neutrones conocida como púlsar.

JWST ve el Universo en infrarrojo y en infrarrojo cercano, que no dispersa el polvo de la misma manera que lo hacen las longitudes de onda más cortas. Esto significa que en muchos casos el telescopio es capaz de ver a través de regiones polvorientas para revelar lo que hay en su interior.

Sin embargo, en el caso de SN 1987A, el polvo central es tan espeso que ni siquiera el JWST pudo penetrarlo con estas observaciones. Así que todavía tenemos que encontrar directamente la estrella de neutrones que explotó tan hermosamente hace 168.000 años.

El telescopio seguirá tomando observaciones de la supernova, para seguir su evolución en detalle y, con suerte, algún día encontrar la estrella desaparecida. Sus instrumentos NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) y MIRI (instrumento de infrarrojo medio) ofrecerán a los astrónomos la capacidad de capturar nuevos datos infrarrojos de alta fidelidad a lo largo del tiempo y obtener nuevos conocimientos sobre las estructuras crecientes recientemente identificadas. Además, Webb seguirá colaborando con Hubble, Chandra y otros observatorios para proporcionar nuevos conocimientos sobre el pasado y el futuro de esta legendaria supernova.

El Telescopio Espacial James Webb es el principal observatorio científico espacial del mundo. Webb está resolviendo misterios en nuestro sistema solar, mirando más allá, hacia mundos distantes alrededor de otras estrellas, y explorando las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.