Los radio astrónomos ven lo que no puede hacer. Mientras estudiamos el cielo con telescopios que graban señales de radio en lugar de luz, terminamos viendo muchos círculos.
La nueva generación de radiotelescopios, incluido el Pathfinder de matriz de kilómetro cuadrado australiano (Askap) y Manchatun telescopio en Sudáfrica, está revelando objetos cósmicos increíblemente débiles, nunca antes vistos.
En astronomía, el brillo de la superficie es una medida que nos dice cuán fácilmente es visible un objeto. La extraordinaria sensibilidad de Meerkat y Askap ahora está revelando un nuevo “universo de bajo brillo de la superficie” a los radio astrónomos.
Se compone de fuentes de radio tan débiles que nunca antes se habían visto, cada una con sus propias propiedades físicas únicas.
Muchos de los resultados de Askap presentados aquí se obtuvieron con uno de sus principales programas de observación llamados EMU (Mapa evolutivo del universo).
EMU está mapeando todo el cielo del sur con una sensibilidad sin precedentes y entregará el mapa más detallado del cielo del hemisferio sur hasta la fecha, un nuevo y espectacular Atlas de radio que se utilizará en las próximas décadas.
La cobertura de todos los hemisferios de la EMU combinada con la sensibilidad excepcional de Askap, especialmente dentro de la Vía Láctea, es lo que ha arrojado tantos descubrimientos recientes.
Esto es lo que nos están enseñando.
Estrellas inestables
El anillo fantasmal Kýklos (Del griego κύκλος, círculo o anillo) y el objeto WR16 muestran el entorno de objetos celestiales raros e inusuales conocidos como estrellas de Wolf-Rayet.
Cuando las grandes estrellas están cerca de quedarse sin combustible, se vuelven inestables a medida que entran en una de las últimas etapas del ciclo de vida estelar, convirtiéndose en una estrella de Wolf-Rayet. Comienzan a surgir y pulsando, arrojando sus capas externas que pueden formar estructuras nebulosas brillantes alrededor de la estrella.
En estos objetos, una salida previa de material ha despejado el espacio alrededor de la estrella, lo que permite que el estallido actual se expanda simétricamente en todas las direcciones. Esta esfera de detritos estelares se muestra como un círculo.
Estrellas explotadas
Stingray 1, Perun, Ancora y No cíclico son restos de supernova. Cuando una gran estrella finalmente se queda sin combustible, ya no puede contener el aplastamiento de la gravedad. El asunto que cae hacia adentro provoca una explosión final, y los restos de estas violentas muertes de estrellas se conocen como supernovas.
Sus ondas de choque en expansión barren el material en una esfera en expansión, formando hermosas características circulares.
El remanente de supernova será deformado por su entorno con el tiempo. Si un lado de la explosión golpea en una nube interestelar, veremos una forma aplastada. Entonces, un círculo casi perfecto en un universo desordenado es un hallazgo especial.
Los teleios, nombrados del griego τελεɩοσ (“perfecto”) para su forma circular casi perfecta, se muestra a continuación. Este objeto único nunca se ha visto en ninguna longitud de onda, incluida la luz visible, que demuestra la increíble capacidad de Askap para descubrir nuevos objetos.
La forma indica que los teleios han permanecido relativamente intactos por su entorno. Esto nos presenta la oportunidad de hacer inferencias sobre la explosión de supernova inicial, proporcionando una visión rara de uno de los eventos más enérgicos del universo.
En el otro extremo, podemos tomar un objeto y descubrir algo completamente nuevo al respecto. El remanente de supernova Diprotodon se muestra a continuación.
Este remanente es uno de los objetos más grandes del cielo, que aparece aproximadamente seis veces más grande que la luna. De ahí el nombre: el diprotodón animal, una de la megafauna más famosa de Australiaun wombat gigante que vivía hace unos 25,000 años.
La sensibilidad de Askap ha descubierto la extensión total del objeto. Este descubrimiento condujo a un análisis posterior, descubriendo más de la historia y la física detrás de este objeto. La estructura interna desordenada puede verse como diferentes partes del shar de la carcasa en expansión en un entorno interestelar ocupado.
Un espejo cósmico
Lagotis es otro objeto que puede mostrar cómo los nuevos datos del telescopio pueden reclasificar objetos descubiertos previamente.
La reflexión Nebula VDB-80 se ha visto antes, dentro del plano de nuestra galaxia de la Vía Láctea. La luz que vemos fue emitida por estrellas cercanas, y luego reflejó una nube cercana de gas y polvo.
Sin embargo, con los datos de askap de askap recientemente disponibles, pudimos para descubrir una nube asociada de hidrógeno ionizado (conocida como región HII, pronunciada “Aitch dos”), donde la energía estelar ha provocado que la materia gaseosa pierda sus electrones.
Se ve que esta región HII coexiste con la nebulosa de reflexión, compartiendo el mismo centro estelar, y se crea a partir de la estrella que empuja hacia una nube molecular. Este movimiento es similar a la excavación, por lo que el objeto se ganó el nombre de Lagotis después Macrotis lagotisel australiano Greater Bilby.
Fuera de la galaxia
Askap y Meerkat también están iluminando objetos desde fuera de nuestra galaxia de la Vía Láctea, por ejemplo, galaxias “Radio Ring”. Cuando usamos luz visible para mirar las estrellas en esta galaxia, vemos un disco bastante simple.
Pero en Radio Light, vemos un anillo. ¿Por qué hay un agujero en el medio? Quizás la fuerza combinada de muchas supernovas en explosión ha expulsado todas las nubes de radio emisores del centro. No estamos seguros, estamos buscando más ejemplos para probar nuestras ideas.
Finalmente, LMC-Orc es un círculo de radio impar (ORC), un prominente nueva clase de objetos con orígenes desconocidos. Solo siendo visibles en la luz de radio, quizás son los más misteriosos de todos.
La próxima generación
Meerkat y Askap están revelando ideas increíbles sobre el universo de bajo brillo de la superficie.
Sin embargo, son precursores de la matriz de kilómetro cuadradoun esfuerzo de colaboración internacional que aumentará las habilidades de los radio astrónomos y revelará características aún más únicas del universo.
El universo de brillo de baja superficie presenta muchos misterios. Estos descubrimientos impulsan aún más nuestra comprensión. Actualmente, la encuesta de EMU que usa Askap está solo un 25% completa.
A medida que se disponga más de esta encuesta, descubriremos muchos objetos más únicos y emocionantes, tanto nuevos como astrofísicos como extensiones en objetos previamente conocidos.
Agradecimientos: Aaron Bradley y Zachary Smeaton, estudiantes de Investigación de Masters de la Western Sydney University, hicieron valiosas contribuciones a este artículo.
Miroslav FilipovicProfesor, Universidad de Western Sydney; Andrew HopkinsProfesor de astronomía, Universidad de Macquarie; Luke BarnesProfesor titular de física, Universidad de Western Sydneyy Nicholas TothillProfesor adjunto, Universidad de Western Sydney
Este artículo se republicó de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.