En el centro del icónico remanente de supernova conocido como la Nebulosa del Cangrejo, se ha descubierto una forma de corazón única, con volutas de filamentos de gas que muestran una intrincada disposición en forma de panal. Los astrónomos han cartografiado el vacío con un detalle sin precedentes, creando una reconstrucción tridimensional realista. El nuevo trabajo se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El Cangrejo, conocido formalmente como Messier 1, explotó como una supernova de forma dramática en 1054 de nuestra era, y fue observado durante los meses y años siguientes por antiguos astrónomos de todo el mundo. La nebulosa resultante, el remanente de esta enorme explosión, ha sido estudiada por astrónomos aficionados y profesionales durante siglos. Sin embargo, a pesar de esta rica historia de investigación, quedan muchas preguntas sobre qué tipo de estrella estaba originalmente allí y cómo tuvo lugar la explosión original.
Thomas Martin, investigador de la Universidad Laval en Québec que dirigió el estudio, espera responder a estas preguntas utilizando una nueva reconstrucción tridimensional de la nebulosa. «Los astrónomos ahora podrán moverse alrededor y dentro de la Nebulosa del Cangrejo y estudiar sus filamentos uno por uno«, afirma Martin.
El equipo utilizó el poderoso espectrómetro de imágenes SITELLE en el Telescopio Canadá-Hawai-Francia (CFHT) en Mauna Kea, Hawai, para comparar la forma tridimensional del Cangrejo con otros dos remanentes de supernova. Sorprendentemente, encontraron que los tres remanentes tenían eyecciones dispuestas en anillos a gran escala, lo que sugiere una historia de mezcla turbulenta y columnas radiactivas que se expanden desde un núcleo de hierro colapsado.
Esta reconstrucción 3D de la Nebulosa del Cangrejo está hecha de 406.472 puntos individuales donde se ha detectado emisión nebular en el espectro que estudia SITELLE. La velocidad de cada elemento se ha traducido a una posición espacial asumiendo un movimiento hacia afuera no acelerado. La esfera azul brillante en el centro es artificial y simula el continuo emitido por la nebulosa del viento del púlsar. El fondo de la Vía Láctea (crédito: NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio) simula la perspectiva observada cuando se mueve alrededor de la nebulosa. La banda sonora es una sonificación del conjunto de datos: utilizando los interferogramas directamente como una onda de sonido, se han mezclado y reproducido múltiples muestras a diferentes ritmos. El volumen del sonido es proporcional a la distancia a la nebulosa y la velocidad de reproducción simula el efecto Doppler. Crédito: Thomas Martin, Danny Milisavljevic y Laurent Drissen.
El coautor Dan Milisavljevic, profesor asistente en la Universidad de Purdue y experto en supernovas, concluye que la fascinante morfología del Cangrejo parece ir en contra de la explicación más popular de la explosión original. «A menudo se entiende que el Cangrejo es el resultado de una supernova de captura de electrones provocada por el colapso de un núcleo de oxígeno-neón-magnesio, pero la estructura de panal observada puede no ser consistente con este escenario«, comenta Milisavljevic.
Es vital que comprendamos los procesos fundamentales en las supernovas que hacen posible la vida
La nueva reconstrucción fue posible gracias a la tecnología innovadora utilizada por SITELLE, que incorpora un diseño de interferómetro de Michelson que permite a los científicos obtener más de 300.000 espectros de alta resolución de cada punto de la nebulosa.
«SITELLE fue diseñado con objetos como la Nebulosa del Cangrejo en mente, pero su amplio campo de visión y adaptabilidad lo convierten en ideal para estudiar galaxias cercanas e incluso cúmulos de galaxias a grandes distancias«, afirma el coautor del estudio Laurent Drissen.
Las explosiones de supernovas se encuentran entre los fenómenos más energéticos e influyentes del universo. En consecuencia, Milisavljevic agrega que «es vital que comprendamos los procesos fundamentales en las supernovas que hacen posible la vida. SITELLE jugará un papel nuevo y emocionante en esta comprensión«.
Fuente: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
