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Casiopea A.

Casiopea A ( Cas A ) ( escuchar ⓘ ) es un remanente de supernova (SNR) en la constelación de Casiopea y la fuente de radio extrasolar más brillante del cielo en frecuencias superiores a 1 GHz. La supernova se produjo aproximadamente a 11.000 años luz (3,4  kpc ) de distancia dentro de la Vía Láctea ; [2] [3] dado el ancho del Brazo de Orión , se encuentra en el brazo más cercano hacia afuera, el Brazo de Perseo , a unos 30 grados del anticentro Galáctico . La nube de material en expansión que quedó de la supernova ahora aparece aproximadamente a 10 años luz (3 pc) desde la perspectiva de la Tierra. Se ha visto en longitudes de onda de luz visible con telescopios de aficionados de hasta 234 mm (9,25 pulgadas) con filtros. [4]

Se estima que la luz de la supernova llegó por primera vez a la Tierra alrededor de la década de 1690, aunque no hay registros definitivos correspondientes a esa fecha. Cas A es circumpolar en latitudes medias del norte y por encima de ellas, que tenían registros extensos y telescopios básicos. Su probable omisión en los registros probablemente se deba a que el polvo interestelar absorbió la radiación de longitud de onda óptica antes de llegar a la Tierra, aunque es posible que John Flamsteed la registrara como una estrella de sexta magnitud, 3 Cassiopeiae . Las posibles explicaciones se inclinan hacia la idea de que la estrella fuente era inusualmente masiva y previamente había expulsado gran parte de sus capas externas. Estas capas exteriores habrían cubierto la estrella y habrían reabsorbido gran parte de la luz liberada cuando la estrella interior colapsó.

Cas A fue una de las primeras fuentes de radio astronómicas discretas encontradas. Su descubrimiento fue informado en 1948 por Martin Ryle y Francis Graham-Smith , astrónomos de Cambridge , basándose en observaciones realizadas con el interferómetro Long Michelson . [5] El componente óptico se identificó por primera vez en 1950. [6]

Posibles observaciones

Los cálculos que parten de la expansión observada actualmente apuntan a una explosión que se habría hecho visible en la Tierra alrededor de 1667. El astrónomo William Ashworth y otros han sugerido que el astrónomo real John Flamsteed pudo haber observado inadvertidamente la supernova el 16 de agosto [ OS 6 de agosto] de 1680. , cuando catalogó una estrella de sexta magnitud, 3 Cassiopeiae, pero no hay ninguna estrella correspondiente en la posición registrada. Las posibles explicaciones incluyen un error en la posición, [7] o que se haya registrado un transitorio. Caroline Herschel observó que una estrella en las proximidades de τ Cas , HD 220562, encajaba bien con 3 Cas si se cometía un error común en las lecturas del sextante. [8] Alternativamente, es posible que se haya observado la estrella AR Cassiopeiae , nuevamente con la posición registrada incorrectamente. La posición y el momento significan que puede haber sido una observación de la supernova progenitora de Cassiopeia A. [9] Otra sugerencia de una investigación interdisciplinaria reciente es que la supernova era la "estrella del mediodía", observada en 1630, que se pensaba que había anunciado el nacimiento de Carlos II , el futuro monarca de Gran Bretaña. [10] En cualquier caso, ninguna supernova que se haya producido dentro de la Vía Láctea ha sido visible a simple vista desde la Tierra desde entonces.

Expansión

La capa de expansión tiene una temperatura de alrededor de 30 millones de K y se expande a 4000-6000 km/s. [2]

Las observaciones de la estrella que explotó a través del Telescopio Espacial Hubble han demostrado que, a pesar de la creencia original de que los restos se estaban expandiendo de manera uniforme, hay nudos de expulsión periféricos de alta velocidad que se mueven con velocidades transversales de 5.500 a 14.500 km/s con las velocidades más altas. ocurriendo en dos chorros casi opuestos. [2] Cuando la vista de la estrella en expansión utiliza colores para diferenciar materiales de diferentes composiciones químicas, muestra que materiales similares a menudo permanecen reunidos en los restos de la explosión. [3]

fuente de radio

Cas A tenía una densidad de flujo de 2720 ± 50 Jy a 1  GHz en 1980. [11] Debido a que el remanente de supernova se está enfriando, su densidad de flujo está disminuyendo. A 1 GHz, su densidad de flujo disminuye a un ritmo de 0,97 ± 0,04 por ciento por año. [11] Esta disminución significa que, en frecuencias inferiores a 1 GHz, Cas A es ahora menos intenso que Cygnus A. Cas A sigue siendo la fuente de radio extrasolar más brillante del cielo en frecuencias superiores a 1 GHz.

fuente de rayos x

Aunque Cas X-1 (o Cas XR-1), la aparente primera fuente de rayos X en la constelación de Casiopea no fue detectada durante el vuelo del cohete sonoro Aerobee del 16 de junio de 1964 , se consideró como una posible fuente. [12] Cas A fue escaneado durante otro vuelo del cohete Aerobee el 1 de octubre de 1964, pero no se asoció con la posición ningún flujo de rayos X significativo sobre el fondo. [13] Cas XR-1 fue descubierto por un vuelo de cohete Aerobee el 25 de abril de 1965, [14] en RA 23 h 21 m Dec +58° 30′. [15] Cas X-1 es Cas A, una SNR de tipo II en RA 23 h 18 m Dec +58° 30′. [16] Las designaciones Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 ya no se utilizan, pero la fuente de rayos X es Cas A ( SNR G111.7-02.1) en 2U 2321+58.

En 1999, el Observatorio de Rayos X Chandra encontró CXOU J232327.8+584842, [17] un objeto compacto central que es el remanente de estrella de neutrones dejado por la explosión. [18]

Eco reflejado de supernova

En 2005 se observó un eco infrarrojo de la explosión de Casiopea A en nubes de gas cercanas utilizando el Telescopio Espacial Spitzer . [19] El eco infrarrojo también fue visto por IRAS y estudiado con el espectrógrafo de infrarrojos . Anteriormente se sospechaba que una llamarada de un púlsar central en 1950 podría ser la responsable del eco infrarrojo. Con los nuevos datos se concluyó que esto es poco probable y que el eco infrarrojo fue causado por la emisión térmica del polvo, que fue calentado por la emisión radiativa de la supernova durante el estallido del choque. [20] El eco infrarrojo va acompañado de un eco de luz dispersa . El espectro registrado del eco de luz óptica demostró que la supernova era del Tipo IIb , lo que significa que fue el resultado del colapso interno y la explosión violenta de una estrella masiva , muy probablemente una supergigante roja con un núcleo de helio que había perdido casi toda su envoltura de hidrógeno. Esta fue la primera observación del eco luminoso de una supernova cuya explosión no había sido observada directamente, lo que abre la posibilidad de estudiar y reconstruir eventos astronómicos pasados. [1] [6] En 2011, un estudio utilizó espectros de diferentes posiciones del eco de luz para confirmar que la supernova Cassiopeia A era asimétrica . [21]

Detección de fósforo

En 2013, los astrónomos detectaron fósforo en Casiopea A, lo que confirmó que este elemento se produce en las supernovas mediante la nucleosíntesis de supernovas . La proporción fósforo-hierro en el material del remanente de supernova podría ser hasta 100 veces mayor que en la Vía Láctea en general. [22]

Galería

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Krause, Oliver; Birkman; Usuda; et al. (2008). "La supernova Casiopea A era de tipo IIb". Ciencia . 320 (5880): 1195-1197. arXiv : 0805.4557 . Código Bib : 2008 Ciencia... 320.1195K. doi : 10.1126/ciencia.1155788. PMID  18511684. S2CID  40884513.
  2. ^ abcd Fesen, Robert A.; Hammell, Molly C.; Morse, Jon; Caballero, Roger A.; Borkowski, Kazimierz J.; Dopita, Michael A.; Gerardy, Christopher L.; Lawrence, Stephen S.; Raymond, John C.; van den Bergh, Sidney (julio de 2006). "La asimetría de expansión y la edad del remanente de supernova Casiopea A". La revista astrofísica . 645 (1): 283–292. arXiv : astro-ph/0603371 . Código Bib : 2006ApJ...645..283F. doi :10.1086/504254. S2CID  8999768.
  3. ^ ab Stover, Amanecer (2006). "La vida en una burbuja". Ciencia popular . vol. 269, núm. 6. pág. dieciséis.
  4. ^ Banich, Howard (diciembre de 2014). "Una guía visual del remanente de supernova Casiopea A". Cielo y telescopio .
  5. ^ Ryle, M .; Smith, FG (18 de septiembre de 1948). "Una nueva fuente intensa de radiación de radiofrecuencia en la constelación de Casiopea". Naturaleza . 162 (4116): 462–463. Código Bib :1948Natur.162..462R. doi :10.1038/162462a0. S2CID  4028114.
  6. ^ ab Fabián, Andrew C. (2008). "Una explosión del pasado". Astronomía. Ciencia . 320 (5880): 1167–1168. doi : 10.1126/ciencia.1158538. PMID  18511676. S2CID  206513073.
  7. ^ Ashworth, WB (1980). "Una probable observación Flamsteed de Cassiopeia a Supernova". Revista de Historia de la Astronomía . 11 : 1. Código Bib : 1980JHA....11....1A. doi :10.1177/002182868001100102. S2CID  121684168.
  8. ^ Ashworth, William B. (febrero de 1980). "Una probable observación Flamsteed de Cassiopeia a Supernova". Revista de Historia de la Astronomía . 11 (1): 1–9. Código Bib : 1980JHA....11....1A. doi :10.1177/002182868001100102. ISSN  0021-8286. S2CID  121684168.
  9. ^ Hughes, DW (1980). "¿Flamsteed vio la supernova Casiopea A?". Naturaleza . 285 (5761): 132-133. Código Bib :1980Natur.285..132H. doi : 10.1038/285132a0 . S2CID  4257241.
  10. ^ Oulette, Jennifer. "¿La supernova anunció el nacimiento de un rey?". Descubrimiento.com. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2012 . Consultado el 18 de abril de 2011 .
  11. ^ ab Baars, JWM; Genzel, R.; Pauliny-Toth, IIK; Witzel, A. (1977). "El espectro absoluto de Cas A; una escala de densidad de flujo precisa y un conjunto de calibradores secundarios". Astronomía y Astrofísica . 61 : 99. Código bibliográfico : 1977A y A....61...99B.
  12. ^ Bowyer S, Byram et, Chubb TA, Friedman H (1965). "Resultados de observación de la astronomía de rayos X". En Steinberg JL (ed.). Observaciones astronómicas desde vehículos espaciales, Actas del Simposio No. 23 celebrado en Lieja, Bélgica, del 17 al 20 de agosto de 1964 . vol. 23. Unión Astronómica Internacional . págs. 227-239. Código bibliográfico : 1965IAUS...23..227B. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  13. ^ Fisher PC, Johnson HM, Jordan WC, Meyerott AJ, Acton LW (1966). "Observaciones de rayos X cósmicos". Revista Astrofísica . 143 : 203-17. Código bibliográfico : 1966ApJ...143..203F. doi : 10.1086/148491 .
  14. ^ Byram ET, Chubb TA, Friedman H (abril de 1966). "Fuentes de rayos X cósmicos, galácticos y extragalácticos". Ciencia . 152 (3718): 66–71. Código bibliográfico : 1966 Ciencia... 152... 66B. doi : 10.1126/ciencia.152.3718.66. PMID  17830233. S2CID  122616358.
  15. ^ Friedman H, Byram ET, Chubb TA (abril de 1967). "Distribución y variabilidad de fuentes de rayos X cósmicos". Ciencia . 156 (3773): 374–8. Código bibliográfico : 1967 Ciencia... 156..374F. doi : 10.1126/ciencia.156.3773.374. PMID  17812381. S2CID  29701462.
  16. ^ Webber, WR (diciembre de 1968). "Astronomía de rayos X-cosecha de 1968". Actas de la Sociedad Astronómica de Australia . 1 (4): 160–164. Código Bib : 1968PASA....1..160W. doi : 10.1017/S1323358000011231 . S2CID  119018154.
  17. ^ "CXOU J232327.8+584842". SIMBAD . Centre de données astronomiques de Estrasburgo . Consultado el 3 de marzo de 2020 .
  18. ^ Elshamouty, KG; Heinke, Colorado; Sivakoff, GR; Hola, WCG; Shternin, PS; Yakovlev, director general; Patnaude, DJ; David, L. (2013). "Medición del enfriamiento de la estrella de neutrones en Casiopea A con todos los detectores del Observatorio de rayos X Chandra". Revista Astrofísica . 777 (1): 22. arXiv : 1306.3387 . Código Bib : 2013ApJ...777...22E. doi :10.1088/0004-637X/777/1/22. S2CID  17981919.
  19. ^ Krause, Oliver; Rieke, George H.; Birkmann, Stephan M.; Le Floc'h, Emeric; Gordon, Karl D.; Egami, Eiichi; Bieging, John; Hughes, John P.; Joven, Erick T.; Hinz, Joannah L.; Quanz, Sascha P. (junio de 2005). "Ecos infrarrojos cerca del remanente de supernova Cassiopeia A". Ciencia . 308 (5728): 1604–1606. arXiv : astro-ph/0506186 . Código Bib : 2005 Ciencia... 308.1604K. doi : 10.1126/ciencia.1112035. ISSN  0036-8075. PMID  15947181. S2CID  21908980.
  20. ^ Dwek, Eli; Arendt, Richard G. (octubre de 2008). "Los ecos infrarrojos revelan la explosión de la supernova Cas A". Revista Astrofísica . 685 (2): 976–987. arXiv : 0802.0221 . Código Bib : 2008ApJ...685..976D. doi : 10.1086/589988 . ISSN  0004-637X.
  21. ^ Descanso, A.; Foley, RJ; Sinnott, B.; Welch, DL; Badenes, C.; Filippenko, AV; Bergmann, M.; Bhatti, WA; Rubio, S.; Challis, P.; Damke, G. (mayo de 2011). "Confirmación directa de la asimetría de la supernova Cas A con ecos de luz". Revista Astrofísica . 732 (1): 3. arXiv : 1003.5660 . Código Bib : 2011ApJ...732....3R. doi :10.1088/0004-637X/732/1/3. ISSN  0004-637X. S2CID  119266059.
  22. ^ Koo, B.-C.; Lee, Y.-H.; Luna, D.-S.; Yoon, S.-C.; Raymond, JC (2013). "Fósforo en el remanente de supernova joven Cassiopeia A". Ciencia . 342 (6164): 1346-1348. arXiv : 1312.3807 . Código Bib : 2013 Ciencia... 342.1346K. doi : 10.1126/ciencia.1243823. PMID  24337291. S2CID  35593706.

enlaces externos

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