La Nebulosa del Cangrejo representa una típica nebulosa irregular. Crédito de la imagen: NASA
Dana Patchick, una astrónoma amateur, descubrió un objeto circular difuso en la constelación de Casiopea en el 2013 mientras examinaba imágenes infrarrojas del archivo Wide-field Infrared Survey Explorer.
Encontró que esta aparente nebulosa era interesante porque era brillante en una porción de longitud de onda del espectro infrarrojo, pero prácticamente invisible en el espectro visible. Dana agregó este elemento a la base de datos del grupo de astrónomos aficionados Deep Sky Hunters, pensando que se trataba de una nebulosa planetaria, el remanente de estrellas de masa similares al Sol. La nombro PA30.
Astrónomos profesionales estudiando esos datos y descubrieron que este objeto era mucho más de lo que parecía en un principio. Ahora creen que es el resto de una supernova de una especie muy poco común, que fue vista en 1181.
La Estrella Invitada
Numerosos textos chinos sobre astronomía utilizan la expresión «estrella invitada» para referirse a la aparición temporal de un nuevo astro en el cielo. El Han Shu, la historia de la dinastía Han (206-220 d. C.), contiene el registro chino más antiguo de estrellas invitadas. Todas las historias subsecuentes de la dinastía Han también tenían tales registros y reagrupan tres fenómenos astronómicos bien distintos: meteoritos, novas (y supernovas) y cometas.
Una «estrella invitada» apareció en la constelación de Casiopea a principios de agosto de 1181. Los astrónomos chinos de la época la conocían como Chuanshe.
Los astrónomos japoneses registraron la aparición de la estrella y notaron que permaneció visible durante 185 días, permaneciendo inmóvil con respecto a otras estrellas.
En 1971, los astrónomos se dieron que era casi con toda seguridad una supernova debido al tiempo que permaneció visible en el cielo nocturno. Esto convirtió la observación inicial en un informe extremadamente raro de una supernova histórica.
Se cree que las supernovas ocurren en promedio una vez cada cien años en galaxias como la Vía Láctea. Sin embargo, debido a que estas galaxias pueden estar oscurecidas por las densas franjas de polvo y estar situadas en el extremo más alejado de la galaxia, no todas las supernovas serán visibles para nosotros. Finalmente, esto convirtió a SN 1181 en una de al menos doce supernovas sospechosas registradas antes de la astronomía moderna. Solo cuatro de ellas habían sido descubiertas de manera definitiva con un registro de observación. Aunque los astrónomos creen que estas supernovas históricas fueron realmente supernovas, es imposible determinar el tipo de supernova sin tener un remanente identificado.
Anteriormente, se pensó que SN 1181 podría estar relacionado con el púlsar 3C 58, pero los esfuerzos para determinar su edad indicaron que era demasiado antiguo como para ser relacionado con los registros chinos.
PA 30
Aunque inicialmente se mencionó que Pa 30 podría ser una nebulosa planetaria, pronto se hizo evidente que era mucho más que eso.
Los astrónomos investigaron el objeto apenas un año después de su descubrimiento. En las nebulosas planetarias, la estrella central se ha desprendido de la mayor parte de sus capas exteriores, lo que deja al descubierto el núcleo de la estrella, que sigue siendo muy caliente. La radiación de esta estrella creará líneas de emisión en el espectro y calentará la nebulosa creada. Sin embargo, estas líneas de emisión no se encontraban en el espectro Pa 30.
En el 2019, el astrónomo Vasilii Gvaramadze de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú (Rusia) y sus compañeros encontraron una estrella muy poco común en el punto muerto de Pa 30. La temperatura superficial de la estrella era de aproximadamente 200.000 °K, y el viento estelar viajaba hacia el exterior a una velocidad de aproximadamente 16.000 km/s, que es el 5% de la velocidad de la luz. Según Robert Fesen, astrónomo del Dartmouth College de Hanover (New Hampshire) las estrellas no poseen vientos de 16.000 kilómetros por segundo.
En el año 2021, Andreas Ritter, astrónomo de la Universidad de Hong Kong, y sus colegas propusieron que los restos de la supernova Pa 30 son la secuela de una supernova que iluminó el cielo hace casi 850 años, en 1181.
Durante su examen del Pa 30, Ritter y sus colegas observaron que el espectro de emisión de los restos contenía una línea particular asociada con el elemento azufre. Intrigado, el grupo de Fesen utilizó el telescopio Hiltner de 2,4 metros del Observatorio Michigan-Dartmouth-MIT en Kitt Peak, Arizona, para tomar imágenes de los restos con un filtro óptico sensible a esa línea.
Los datos recopilados no solo ayudaron a confirmar que Pa 30 es efectivamente lo que queda de la supernova observada en 1181, sino que también proporcionaron una imagen de esos restos como ningún otro.
Una supernova poco común
Ritter y sus compañeros especularon en 2021 que se trataba de una explosión de supernova rara del tipo Iax3.
Cuando una enana blanca absorbe material de una estrella cercana, crece tan grande que ya no puede soportar el peso adicional y vuela en pedazos, esparciendo su material por toda la galaxia. Este evento se conoce como supernova normal de tipo Ia. Sin embargo, en una supernova similar a Iax, la estrella logra sobrevivir de alguna manera. Explican que con frecuencia las llamamos estrellas zombis.
A pesar de que los teóricos han creado numerosos mecanismos potenciales para explicar las supernovas de tipo Iax, Ritter y sus colegas creen que los fuegos artificiales de Pa 30 se produjeron cuando dos enanas blancas chocaron entre sí.
La falta de elementos más ligeros que se verían en estrellas más masivas y la cantidad de azufre presente en sus restos, que es un subproducto de la explosión de una enana blanca, demuestran esto.
REFERENCIAS
Wide-field Infrared Survey Explorer: https://www.jpl.nasa.gov/missions/wide-field-infrared-survey-explorer-wise
A massive white-dwarf merger product prior to collapse: https://arxiv.org/pdf/1904.00012.pdf
X-rays observations of a super-Chandrasekhar object reveal an ONe and a CO white dwarf merger product embedded in a putative SN Iax remnant: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2020/12/aa39232-20/aa39232-20.html
From an amateur PN candidate to the Rosetta Stone of SN Iax research: https://arxiv.org/pdf/2311.03700.pdf
The Path from the Chinese and Japanese Observations of Supernova 1181 AD, to a Type Iax Supernova, to the Merger of CO and ONe White Dwarfs: https://arxiv.org/pdf/2301.04807.pdf
