El telescopio Hubble captura un extraño ‘eco de luz’ de una supernova

El investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y miembro del IEEC, Lluís Galbany, participa en el artículo publicado en la revista Astrophysical Journal Letters

La explosión de una estrella, conocida como supernova, envía un intenso estallido de luz en todas direcciones. Sin embargo, en pocas ocasiones, anillos o ‘ecos de luz’ se extienden desde la posición original de la supernova, en los meses y años siguientes. Así lo afirma un artículo recientemente publicado en la revista Astrophysical Journal Letters.

El estudio se basa en observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble (HST) por un equipo internacional de astrónomos donde participa el investigador Lluís Galbany, astrofísico del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y miembro del Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC). El equipo, que cuenta también con investigadores de la UCD School of Physics (Dublín), la Universidad de Aarhus (Dinamarca), la Hofstra University en Hempstead (Nueva York) y el European Southern Observatory (Garching) han fusionado las imágenes del Hubble en un breve vídeo GIF. La animación muestra  primero la explosión de la supernova en el centro, seguida de varios anillos de luz que aparecen cuando la luz de la explosión afecta a varias capas de polvo cercanas.

«El conjunto de datos es considerable y nos ha permitido producir imágenes y animaciones en color impresionantes que muestran la evolución de los ecos de luz durante un período de cinco años. Es un fenómeno raramente visto que anteriormente solo se ha documentado en pocas supernovas", afirma el principal autor, Maximillian Stritzinger, de la Universidad de Aarhus.

El astrofísico Morgan Fraser de la UCD afirma: «Aunque el Telescopio Espacial James Webb ha llamado mucho la atención, su predecesor, el Hubble, continúa ofreciendo imágenes increíbles del universo. El HST ha estado observando el cielo durante más de tres décadas, para que podamos descubrir cosas como este eco de luz que evoluciona lentamente a lo largo de los años».

Por su parte, el investigador Lluís Galbany comenta: «La onda expansiva de esta fuerte explosión de supernova se propaga a más de 10.000 kilómetros por segundo. Antes de esta onda expansiva se da un intenso destello de luz emitido por la supernova, y esto es lo que está provocando los anillos en expansión que podemos ver en las imágenes. Las supernovas son de interés ya que estas explosiones cósmicas producen muchos de los elementos pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro, que forman nuestra galaxia, las estrellas y nuestro planeta».

La galaxia Centaurus A

Imágenes en color del eco de luz asociado a la supernova SN 2016adj. La línea discontinua destaca la posición del anillo de eco de luz principal a medida que se expande desde la posición de la supernova entre 300 y 580 días después de la explosión, junto con una banda de polvo predominante. La línea de polvo se extiende desde el este-noreste hasta el oeste-suroeste y oscurece claramente ambas partes del eco de luz y las estrellas de fondo. Crédito: ICE-IEEC, UCD, Aarhus University, Hofstra University, European Southern Observatory.

La supernova en cuestión, denominada SN 2016adj, fue vista por primera vez en 2016 y pertenece a la conocida galaxia Centaurus A, situada a entre 10 y 16 millones de años luz de la Tierra. Durante cinco años y medio, el equipo ha observado el área alrededor de la supernova después de que se desvaneciera lentamente.

Centaurus A está llena de líneas de polvo y cuando la luz de la supernova se propaga lateralmente golpea estas áreas polvorientas que, con el tiempo, se iluminan cada vez más lejos de la posición original de la supernova, creando una serie de anillos de emisión en expansión llamados ecos de luz.

Las variaciones en estos anillos durante los años de observación permiten al equipo rastrear la distribución de las líneas de polvo en la galaxia cercana a la explosión. Los datos sugieren que el polvo está distribuido en columnas con grandes agujeros en medio, creando una imagen similar a un pedazo de queso suizo.

El profesor Stritzinger afirma: «Centaurus A es una enorme galaxia elíptica. Estas son en su mayoría silenciosas, libres de polvo y sin estrellas más jóvenes propensas a explotar como supernovas, pero Centaurus A es claramente diferente. Es una fuerte fuente radioastronómica y contiene prominentes regiones de polvo con nuevas estrellas formándose en su interior. Esto es una señal de que ‘recientemente’ ha devorado otra galaxia espiral más pequeña, y las cosas aún no se han calmado, como podría suceder en un par de cientos de millones de años. Observar el desarrollo de estos ecos de luz nos ayudará a comprender mejor estas violentas colisiones de galaxias».

Hasta ahora, se han observado cuatro ecos de luz distintos producidos por cuatro capas de polvo diferentes. El equipo planea hacer un seguimiento de las observaciones con el telescopio Hubble en el futuro, con la esperanza de que surjan más anillos de luz. 

Nota de prensa realizada en colaboración con las Oficinas de Comunicación del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), la UCD School of Physics, Universidad de Aarhus, Hofstra University en Hempstead y el European Southern Observatory (ESO). 

GIF
Animación de imágenes en color que muestran los ecos de luz de la supernova SN 2016adj durante un período de cinco años y medio. El eco de luz principal producido por la SN 2016adj es visible 75 días después de la explosión y se expande radialmente durante los siguientes años. Algunas de las imágenes contienen un pico de saturación asociado con una estrella en primer plano. Arriba: número de días desde la explosión.
Crédito: ICE-IEEC, UCD, Aarhus University, Hofstra University, European Southern Observatory.

Enlaces
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– Telescopio espacial Hubble
– Institut de Ciències de l'Espai 
– Universidad de Aarhus
– Hofstra University
– European Southern Observatory

Más información
Esta investigación se presenta en un artículo titulado «Hubble Space Telescope Reveals Spectacular Light Echoes Associated with the Stripped-envelope Supernova 2016adj in the Iconic Dust Lane of Centaurus A», de Maximilian D. Stritzinger et al., que apareció en la revista Astrophysical Journal Letters el 22 de octubre de 2022. DOI: 10.3847/2041-8213/ac93f8

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