Una estrella muerta rodeada de luz

Los datos de MUSE ofrecen información sobre una aislada estrella de neutrones que se encuentra más allá de nuestra galaxia.

ESO.- Nuevas imágenes del VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, y de otros telescopios, revelan un rico paisaje de estrellas y nubes brillantes de gas en una de nuestras galaxias vecinas más cercana, la Pequeña Nube de Magallanes.
 Las imágenes han permitido a los astrónomos identificar un esquivo cadáver estelar enterrado entre filamentos de gas, fruto de una explosión de supernova de hace 2.000 años. Se utilizó el instrumento MUSE para establecer dónde se esconde este escurridizo objeto, y los datos del Observatorio de rayos X Chandra confirmaron su identidad: es una estrella de neutrones aislada.

Esta fotografía, creada a partir de imágenes de telescopios
tanto terrestres como espaciales, cuenta la historia de la
persecución de un escurridizo objeto, difícil de encontrar,
y oculto en medio de una compleja maraña de filamentos
gaseosos en una de nuestras galaxias vecinas más
cercana, laPequeña Nube de Magallanes.
La imagen rojiza de fondo proviene del Telescopio
Espacial Hubble NASA/ESA y revela las volutas de gas
que forman la remanente de supernova 1E 0102.2-7219
en tonos verde. El anillo rojo con el centro oscuro es del
instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large
Telescope) de ESO, y las imágenes azules y púrpuras son
del Observatorio Chandra de rayos X de la NASA. El punto
azul del centro del anillo rojo es una estrella de neutrones
aislada con débil campo magnético, la primera identificada
fuera de la Vía Láctea.
Crédito: ESO/NASA, ESA and the Hubble Heritage Team
(STScI/AURA)/F. Vogt et al.

Estas espectaculares nuevas fotografías, creadas a partir de imágenes de telescopios tanto terrestres como espaciales [1], cuentan la historia de la persecución de un escurridizo objeto, difícil de encontrar, y oculto en medio de una compleja maraña de filamentos gaseosos en la Pequeña Nube de Magallanes, a unos 200.000 años luz de la Tierra.

Nuevos datos del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, han revelado la existencia de un destacado anillo de gas en un sistema llamado 1E 0102.2-7219. Este anillo se expande lentamente en las profundidades de numerosos filamentos de gas y polvo, que se mueven a gran velocidad, y que son los restos de una explosión de supernova. Este descubrimiento ha permitido que un equipo, dirigido por Frédéric Vogt (miembro del programa “Fellow” de ESO en Chile), haya localizado, por primera vez, una estrella de neutrones aislada con bajo campo magnético y situada más allá de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Esta imagen de archivo del Observatorio Chandra de rayos X
de la NASA, muestra cómo se detectó la presencia de un
objeto escurridizo, oculto en medio de una compleja maraña
de filamentos gaseosos, en una de nuestras galaxias vecinas
más cercana, la  Pequeña Nube de Magallanes.

Destaca de manera impresionante la remanente de la supernova
1E 0102.2-7219, pero, al combinarla con los datos de MUSE,
se demuestra que el punto azul justo debajo del centro, es una
estrella de neutrones aislada con débil campo magnético, la
primera identificada fuera de la Vía Láctea.
Crédito: ESO/NASA

El equipo detectó que el anillo estaba centrado en una fuente de rayos X que había sido observada años antes y designada como p1. La naturaleza de esta fuente había seguido siendo un misterio. En particular, no estaba claro si p1 estaba realmente dentro del remanente o detrás de él. Finalmente, cuando MUSE observó el anillo de gas —que incluye neón y oxígeno— el equipo científico distinguió perfectamente que p1 estaba rodeada por un círculo. La coincidencia era demasiado grande, y se dieron cuenta de que p1 debía encontrarse en el interior del propio remanente de supernova. Una vez  conocida la ubicación de p1, el equipo utilizó observaciones de este objeto en rayos X realizadas por el Observatorio Chandra de rayos X para determinar que se trataba de una estrella de neutrones aislada con un campo magnético bajo.

Esta fotografía del Telescopio Espacial Hubble NASA/ESA
es el escenario en el que se desarrolla la historia de la
persecución de un escurridizo objeto, difícil de encontrar,
y oculto en medio de una compleja maraña de filamentos
gaseosos en una de nuestras galaxias vecinas más
cercana, laPequeña Nube de Magallanes.

Las volutas de gas que forman el remanente de la
supernova 1E 0102.2-7219 se ven en azul cerca del
centro de la imagen. En la parte inferior derecha, en
tonos verdes y rosas, puede verse parte de la gran
región de formación estelar N 76, también conocida
como Henize 1956.
Crédito:
NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

En palabras de Frédéric Vogt: “Si estás buscado una fuente puntual, lo mejor que te puede pasar es que el universo, literalmente, dibuje un círculo alrededor de él para mostrarte dónde has de buscar”.

Cuando las estrellas masivas explotan como supernovas, dejan atrás una red cuajada de gas caliente y polvo, conocida como remanente de supernova. Estas turbulentas estructuras son clave para la redistribución de los elementos más pesados —fabricados por las estrellas masivas a medida que viven y mueren— en el medio interestelar, donde, con el tiempo, acabarán formando nuevas estrellas y planetas.

Imagen de campo amplio, basada en datos del Digitized
Sky Survey 2,  alrededor de la zona de formación estelar
NGC 346, dentro de la Pequeña Nube de Magallanes.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2,
Acknowledgements: Davide De Martin

Las estrellas de neutrones aisladas con bajos campos magnéticos normalmente apenas tienen unos diez kilómetros de tamaño, pero pesan más que nuestro Sol y se cree que son abundantes a través del universo, aunque son muy difíciles de encontrar porque sólo brillan en longitudes de onda de rayos X [2]. El hecho de observaciones ópticas hayan permitido confirmar que p1 es una estrella de neutrones aislada resulta particularmente emocionante.

La coautora Liz Bartlett (también miembro del programa “Fellow” de ESO en Chile), resume este descubrimiento: “Este es el primer objeto de su clase confirmado más allá de la Vía Láctea, y ha sido utilizando MUSE como herramienta de guía. Creemos que esto podría abrir nuevos cauces de descubrimiento y estudio de estos escurridizos restos estelares”.

Notas

[1] La imagen combina los datos del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, y de los telescopios espaciales Hubble (Telescopio Espacial Hubble NASA/ESA) y el Observatorio Chandra de rayos X de la NASA.

[2] Las estrellas de neutrones giratorias y altamente magnéticas se llaman púlsares. Emiten de forma potente en radio y en otras longitudes de onda y son fáciles de detectar, pero son sólo una pequeña fracción de todas las estrellas de neutrones cuya existencia se ha predicho.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Identification of the central compact object in the young supernova remnant 1E 0102.2-7219”, por Frédéric P. A. Vogt et al., y se ha presentado en la revista Nature Astronomy.