El Telescopio Espacial James Webb (JWST) tomó imágenes por primera vez de la Supernova 1987A (SN) en septiembre de 2022. La imagen capturó un misterioso centro polvoriento y gaseoso que se formó durante la explosión de la supernova. El polvo es tan espeso que oculta la luz del infrarrojo cercano. Pero, dentro del centro polvoriento, una poderosa estrella de neutrones caliente puede estar acechando debajo, según un nuevo estudio publicado en Ciencia.
“Fue muy emocionante observar las observaciones del JWST de SN 1987A por primera vez. Mientras comprobamos los datos MIRI y NIRSpec, saltó a la vista la emisión muy brillante de argón en el centro de SN 1987A. Inmediatamente supimos que se trataba de algo especial que finalmente podría responder a la pregunta sobre la naturaleza del objeto compacto”, dijo Patrick Kavanagh, coautor del estudio y astrofísico de la Universidad de Maynooth, en un presione soltar.
Una explosión en el cielo
SN 1987A vista por el Telescopio Espacial Hubble a lo largo de los años. (Crédito: NASA, ESA y R. Kirshner (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y Fundación Gordon y Betty Moore), y P. Challis (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica))
Los investigadores observaron SN 1987A por primera vez hace 37 años. Es la supernova más cercana y brillante a la Tierra y, desde entonces, ha sido la supernova más estudiada. SN 1987A irrumpió en el cielo el 23 de febrero de 1987, a 160.000 años luz de distancia. Incluso a esta distancia, la supernova fue visible en el cielo durante varios meses antes de desvanecerse. Los investigadores también detectaron SN 1987A utilizando sus neutrinos.
Después de que SN 1987A explotara, los científicos predijeron que posiblemente se formara un agujero negro o una estrella de neutrones en su centro. El estallido de neutrinos de la supernova insinuó a los investigadores que lo que se había formado en el centro era una estrella de neutrones, pero no tuvieron pruebas concluyentes hasta el JWST.
Utilizando los instrumentos MIRI y NIRSpec del JWST, los científicos descubrieron que los átomos de argón y azufre alrededor del área donde ocurrió la supernova estaban ionizados. Sólo un evento como una estrella de neutrones que bombardeó las partículas con radiación ultravioleta o de rayos X podría haber ionizado los átomos. Los fuertes vientos cósmicos de una estrella de neutrones en rotación que se mezclan con el material de la supernova también podrían haber causado esto.
Una estrella de neutrones
SN 1987A vista por el telescopio espacial James Webb (Crédito: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Universidad de Cardiff), R. Arendt (Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA y Universidad de Maryland, condado de Baltimore), C. Fransson)
En su estudio, los autores señalan que lo que ionizó los átomos podría haber sido una estrella de neutrones en uno de dos escenarios. Pudo haber sido la radiación que emanaba del calor abrasador de millones de grados de la nueva estrella o de las partículas que se aceleraron en el campo magnético de la supernova mientras la estrella de neutrones giraba rápidamente. Los modelos coinciden con ambas opciones de estrellas de neutrones. ¿Pero cuál es más difícil de identificar? Más observaciones con JWST y telescopios terrestres pueden ayudar al equipo a obtener más información.
De cualquier manera, ambas opciones encajan con las especulaciones del equipo sobre una estrella de neutrones residiendo en el centro de SN 1987A.