Concepto artístico que ilustra a la Supernova 1987A cuando la poderosa onda explosiva atraviesa su anillo exterior y destruye la mayor
parte de su polvo, antes de que el polvo se vuelva a formar o crezca rápidamente. Credits: NASA/SOFIA/Symbolic Pictures/The Casadonte Group

 

Las partículas de polvo se forman cuando las estrellas gigantes rojas se extinguen y se convierten en parte de las nubes interestelares de diversos tamaños, densidades y temperaturas. Este polvo cósmico es destruido por las ondas explosivas de supernova, que se propagan a través del espacio a más de 10.000 km/s.

Las explosiones de supernova se encuentran entre los eventos más poderosos del universo, con un brillo máximo equivalente a la luz de miles de millones de estrellas individuales. La explosión también produce una onda expansiva que destruye casi todo a su paso, incluido el polvo en el medio interestelar circundante, el espacio entre las estrellas. Las teorías actuales predicen que cuándo una explosión de supernova barre una región del espacio, gran parte del polvo se destruiría, por lo que debería quedar poco polvo.

Sin embargo, las observaciones con SOFIA cuentan una historia misteriosa y diferente, que revela más de 10 veces el polvo esperado. Esto sugiere que el polvo es mucho más abundante después de una onda expansiva de lo que las teorías estiman.

El nuevo estudio se basa en las observaciones de una explosión de supernova cercana, llamada Supernova 1987A. Cuando se descubrió en 1987, ¡fue una de las supernovas más brillantes que se vieron en 400 años! Debido a su proximidad, los astrónomos han podido controlar su impacto en el medio ambiente de forma continua durante los últimos 30 años.

Las observaciones de SOFIA de la supernova icónica sugieren que en realidad se está formando polvo como consecuencia de la poderosa onda explosiva. Estos resultados están ayudando a los astrónomos a resolver el misterio que rodea la abundancia de polvo en nuestra galaxia.

"Ya sabíamos sobre el polvo de movimiento lento en el corazón de 1987A", dijo Mikako Matsuura, profesor titular de la Universidad de Cardiff, en el Reino Unido, y el autor principal del estudio. “Se formó a partir de los elementos pesados creados en el núcleo de la estrella muerta. Pero las observaciones de SOFIA nos dicen algo nuevo acerca de una población de polvo completamente inesperada ".

La Supernova 1987A tiene un conjunto distintivo de anillos que forman parte de una cavidad creada en una fase anterior a la explosión de la evolución de la estrella. La onda expansiva de rápida expansión ha pasado a través de estas estructuras anulares. Los astrónomos pensaron que cualquier partícula de polvo en estos anillos se habría destruido, pero las observaciones recientes de SOFIA muestran una emisión consistente con una creciente población de polvo en los anillos. Los resultados indican que las partículas de polvo pueden volver a formarse o crecer rápidamente, incluso después del daño catastrófico causado durante el paso de la onda expansiva, lo que sugiere que aunque esto podría ser el final de un capítulo en el ciclo de la vida del polvo, no parece ser el final de la historia.

El polvo detectado por SOFIA podría resultar de un crecimiento significativo de las partículas de polvo existentes o de la formación de una nueva población de polvo. Estas nuevas observaciones obligan a los astrónomos a considerar la posibilidad de que el entorno posterior a la explosión pueda estar listo para formar o volver a formar polvo inmediatamente después de que pase la onda explosiva, una nueva pista que puede ser fundamental para resolver la discrepancia entre los modelos de destrucción de polvo y las observaciones.

Desde los telescopios terrestres en la Tierra, observar las partículas de polvo cósmico en el infrarrojo es difícil, o imposible, debido a la fuerte absorción, principalmente del agua y el dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra. Al volar sobre la mayoría de las moléculas oscuras, el observatorio aerotransportado SOFIA proporciona acceso a partes del espectro infrarrojo que no están disponibles desde el suelo. En particular, la cámara de infrarrojos para objetos débiles de SOFIA, (FORCAST) es un instrumento poderoso para entender el polvo caliente en particular.

"FORCAST es el único instrumento que puede observar en estas longitudes de onda críticas y detectar esta nueva población de polvo cálido", dijo James De Buizer, gerente de operaciones científicas de la USRA en el Centro de Ciencia SOFIA y coautor del estudio. "Planeamos continuar con el monitoreo con FORCAST para obtener más información sobre la creación y evolución del polvo en los remanentes de supernova".