¿De dónde vino el polvo cósmico temprano? Nueva investigación dice supernovas

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De un comunicado de prensa de JPL:

Nuevas observaciones del Observatorio Espacial Herschel infrarrojo revelan que una estrella en explosión expulsó el equivalente de entre 160,000 y 230,000 masas de polvo fresco en la Tierra. Esta enorme cantidad sugiere que las estrellas en explosión, llamadas supernovas, son la respuesta al antiguo rompecabezas de lo que abasteció a nuestro universo primitivo de polvo.

"Este descubrimiento ilustra el poder de abordar un problema en astronomía con diferentes longitudes de onda de luz", dijo Paul Goldsmith, científico del proyecto Herschel de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, que no forma parte del estudio actual. "El ojo de Herschel para la luz infrarroja de longitud de onda más larga nos ha dado nuevas herramientas para abordar un profundo misterio cósmico".

El polvo cósmico está hecho de varios elementos, como el carbono, el oxígeno, el hierro y otros átomos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. Es la materia de la que están hechos los planetas y las personas, y es esencial para la formación de estrellas. Las estrellas como nuestro sol producen manchas de polvo a medida que envejecen, generando nuevas generaciones de estrellas y sus planetas en órbita.

Los astrónomos se han preguntado durante décadas cómo se hizo el polvo en nuestro universo primitivo. En aquel entonces, las estrellas similares al sol no habían existido lo suficiente como para producir las enormes cantidades de polvo observadas en las galaxias lejanas y tempranas. Las supernovas, por otro lado, son las explosiones de estrellas masivas que no viven mucho tiempo.

Las nuevas observaciones de Herschel son la mejor evidencia de que las supernovas son, de hecho, las máquinas de hacer polvo del cosmos primitivo.

"La Tierra en la que nos encontramos está hecha casi por completo de material creado dentro de una estrella", explicó la investigadora principal del proyecto de estudio, Margaret Meixner, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland. "Ahora tenemos una medición directa de cómo Las supernovas enriquecen el espacio con los elementos que se condensan en el polvo que se necesita para las estrellas, los planetas y la vida ".

El estudio, que aparece en la edición del 8 de julio de la revista Science, se centró en los restos de la supernova más reciente que se verá a simple vista desde la Tierra. Llamado SN 1987A, este remanente es el resultado de una explosión estelar que ocurrió a 170,000 años luz de distancia y se vio en la Tierra en 1987. Cuando la estrella explotó, se iluminó en el cielo nocturno y luego se desvaneció lentamente durante los siguientes meses. Debido a que los astrónomos pueden presenciar las fases de la muerte de esta estrella con el tiempo, SN 1987A es uno de los objetos más estudiados en el cielo.

Inicialmente, los astrónomos no estaban seguros de si el telescopio Herschel podría siquiera ver este remanente de supernova. Herschel detecta las longitudes de onda infrarroja más largas, lo que significa que puede ver objetos muy fríos que emiten muy poco calor, como el polvo. Pero sucedió que SN 1987A fue fotografiado durante un estudio de Herschel de la galaxia anfitriona del objeto: una pequeña galaxia vecina llamada la Gran Nube de Magallanes (se llama grande porque es más grande que su hermana galaxia, la Pequeña Nube de Magallanes).

Después de que los científicos recuperaron las imágenes del espacio, se sorprendieron al ver que SN 1987A brillaba con la luz. Cálculos cuidadosos revelaron que el resplandor provenía de enormes nubes de polvo, que constaban de 10.000 veces más material que las estimaciones anteriores. El polvo es de menos 429 a menos 416 grados Fahrenheit (aproximadamente menos 221 a 213 grados Celsius), más frío que Plutón, que es aproximadamente menos 400 grados Fahrenheit (204 grados Celsius).

"Nuestro descubrimiento de polvo de Herschel en SN 1987A puede lograr una comprensión significativa del polvo en la Gran Nube de Magallanes", dijo Mikako Matsuura, del University College London, Inglaterra, autor principal del artículo de Science. "Además del enigma de cómo se forma el polvo en el universo primitivo, estos resultados nos dan nuevas pistas sobre los misterios sobre cómo la Gran Nube de Magallanes e incluso nuestra propia Vía Láctea se volvieron tan polvorientas".

Estudios anteriores habían arrojado alguna evidencia de que las supernovas son capaces de producir polvo. Por ejemplo, el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, que detecta longitudes de onda infrarrojas más cortas que Herschel, encontró 10,000 masas de tierra de polvo fresco alrededor del remanente de supernova llamado Cassiopea A. Hershel puede ver material aún más frío y, por lo tanto, los depósitos de polvo más fríos. "El descubrimiento de hasta 230,000 tierras de polvo alrededor de SN 1987A es la mejor evidencia hasta ahora de que estas explosiones monstruosas son realmente poderosas productoras de polvo", dijo Eli Dwek, coautor del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Herschel está liderado por la Agencia Espacial Europea con importantes contribuciones de la NASA.

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