¿De dónde viene el polvo cósmico? Una nueva investigación señala las Supernovas

En este diseño se compara dos imágenes de un remanente de supernova llamada SN 1987A - la imagen de la izquierda fue tomada por el Observatorio Espacial Herschel, y el derecho es una vista ampliada de la región en círculos de la izquierda, tomada con el telescopio espacial Hubble de la NASA. Crédito de la imagen: ESA / NASA-JPL / UCL / STScI

Las nuevas observaciones del Observatorio Espacial Herschel revelan que una estrella en explosión expulsó el equivalente a entre 160.000 y 230.000 veces la masa terrestre de polvo fresco. Esta enorme cantidad sugiere que las explosiones de estrellas, llamadas supernovas, son la respuesta al enigma de larga data de lo suministrado nuestro universo temprano con el polvo.

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

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

Los astrónomos han hecho durante décadas se preguntaron cómo el polvo se hizo en nuestro universo temprano. En aquel entonces, estrellas como el Sol no habían existido el tiempo suficiente para producir las enormes cantidades de polvo observadas en las primeras galaxias distantes,. Las supernovas, por el contrario, son las explosiones de estrellas masivas que no viven mucho tiempo.

Las nuevas observaciones de Herschel son la mejor evidencia hasta ahora de que las supernovas son, de hecho, las máquinas de polvo de decisiones de los primeros cosmos.

Este gráfico muestra la energía emitida por un remanente de supernova llamada SN 1987A. Anteriormente, el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA ha detectado polvo caliente alrededor del objeto. Crédito de la imagen: ESA / NASA-JPL / UCL / STScI

"La Tierra en la que nos encontramos está hecho casi en su totalidad de material creado dentro de una estrella", explicó el investigador principal del proyecto de estudio, Margaret Meixner del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, Baltimore, Md. "Ahora tenemos una medida directa de cómo 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 presenció a simple vista desde la Tierra. Llamada SN 1987A, este remanente es el resultado de una explosión estelar que ocurrió 170.000 años luz de distancia y fue visto en la Tierra en el año 1987. Como la estrella explotó, su brillo en el cielo nocturno y luego se desvaneció lentamente durante los siguientes meses. Debido a que los astrónomos pueden ser testigos de las fases de la muerte de esta estrella con el tiempo, SN 1987A es uno de los objetos más estudiados en el cielo.

Una nueva visión del telescopio espacial Hubble muestra la forma en la supernova 1987A ha aclarado recientemente.

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

Después de que los científicos recuperaron las imágenes desde el espacio, que se sorprendieron al ver que SN 1987A era radiante de luz. cuidadosos cálculos revelaron que el resplandor venía de enormes nubes de polvo - que consta de 10.000 veces más material que las estimaciones previas. El polvo es de menos de 429 a menos de 416 grados Fahrenheit (aproximadamente menos 221 a 213 grados Celsius) - más frío que Plutón, que es de unos -400 grados F (204 grados Celsius).

"Nuestro descubrimiento de Herschel de polvo en SN 1987A puede hacer una comprensión significativa en el polvo en la Gran Nube de Magallanes", dijo Mikako Matsuura, del University College de Londres, Inglaterra, el autor principal del artículo de Science. "Además del rompecabezas de cómo se hace el polvo en el universo temprano, estos resultados nos dan nuevas pistas sobre misterios acerca de la forma en la Gran Nube de Magallanes e incluso nuestra propia Vía Láctea se hicieron tan polvorienta".

Estudios previos habían aparecido algunas pruebas 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 terrestres por valor de polvo fresco en todo el remanente de supernova llamada Casiopea A. Hershel puede ver el material aún más frío, y por lo tanto los depósitos más fríos del polvo. "El descubrimiento de hasta 230.000 Tierras valor de polvo alrededor de SN 1987A es la mejor evidencia hasta ahora de que estas explosiones monstruosas son de hecho poderosos fabricantes de polvo", dijo Eli Dwek, un co-autor de la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Md.

Herschel es dirigida por la Agencia Espacial Europea con importantes contribuciones de la NASA.