Campos de Estrellas

Cassiopeia A, la explosión que volvió una estrella del revés

con 5 comentarios

Un estudio indica que la explosión de la estrella que dió origen a al remanente de supernova Cassiopiea A ha vuelto del revés el material de la estrella. Los elementos que en su día se encontraban en las zonas más internas de la estrella, aparecen ahora cerca de los bordes de los restos de la explosión. Las observaciones realizadas con el telescopio espacial Chandra han permitido conocer cómo se encuentran distribuidos en estos restos los elementos que formaban la estrella.

Cassiopeia A

NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/GSFC/U.Hwang & J.Laming

Como se puede observar en la imagen, la estructura de una estrella se organiza en capas, como si fuese una cebolla. Los modelos nos dicen que hacia el interior de la estrella vamos a encontrar elementos cada vez más pesados. En este caso la imagen muestra las capas que tendría una estrella masiva (com más de 8 masas solares) antes de su explosión en supernova. En el centro de la estrella encontramos hierro, rodeado por una capa de azufre y silicio, más al exterior habría otra capa con magnesio, neón y oxígeno, y más hacia afuera encontraríamos carbono, helio e hidrógeno. Esta distribución se debe al proceso de fusión nuclear del que obtienen su energía las estrellas, en este proceso se fusionan diferentes elementos en otros más pesados. Durante la mayor parte de su vida, una estrella fusiona hidrógeno en helio, pero con el tiempo el hidrógeno acaba escaseando y la estrella pasa a fusionar el helio, esto es el principio del fin de la estrella, progresivamente irá agotando el helio y el resto de materiales tratando de mantener vivo su proceso de fusión. La fusión de cada uno de estos elementos se produce cada vez más hacia el centro de la estrella, donde se alcanzan las temperturas más altas. Fusionar elementos más pesados requiere alcanzar temperaturas cada vez mayores. Cuando no pueda hacerlo la estrella habrá llegado a su final. En el caso de las estrellas más masivas, su final es una supernova, que será capaz de producir los elementos más pesados, como el hierro (ver notal final).

En la imagen, los colores que vemos en los restos de la supernova muestran dónde abundan los diferentes elementos. El azul representa el hierro, que en su día estuvo en el centro, pero que ahora lo vemos en las partes más externas de los restos. Es más, no se han llegado a encontrar evidencias de hierro hacia el centro de la remanente. En verde vemos el azufre y el silicio, que también se encuentran hacia el exterior, y que en su día debieron estar rodeando el núcleo de hierro. Toda esta distribución apunta a que en la explosión se tuvo que producir una fuerte inestabilidad que ha acabado por llevar las partes más internas de la estrella hacia las partes más externas de la remanente.

Este trabajo es el más exhaustivo realizado hasta el momento de las emisiones de rayos X de una remanente de supernova. El estudio ha permitido calcular las cantidades existentes para los distintos elementos. En los restos se ha encontrado 0,13 masas solares de hierro, 0,03 de azufre y 0,01 de magnesio.

Los investigadores han encontrado acumulaciones de hierro casi puro, lo que indica que éste se debió producir mediante reacciones nucleares cerca del centro de la pre-supernova cuando se formó la estrella de neutrones.

Nota: Añado una aclaración a raíz de un comentario realizado por un lector. El hierro también se produce por fusión en el núcleo de una estrella masiva, de hecho formaría la parte más interna de la estrella, como se puede ver en la imagen. Cuando este núcleo de hierro alcanza una masa entre 1 y dos masas solares colapsa, aumentando su densidad. Cuando ésta llega a ser algo superior a la de un núcleo atómico, se produce un rebote que genera una onda de choque que se propaga hacia el exterior de la estrella, expulsando las capas externas al núcleo de hierro en la explosión de la supernova.

Noticia original: Cassiopeia A, A Star Explodes and Turns Inside Out.

Escrito por Felipe

29 marzo, 2012 a 18:38

Escrito en estrellas, supernova

5 comentarios

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  3. El hierro puede producirse en el núcleo en el proceso de fusión, no tiene por qué ser necesariamente en la explosión de la supernova. En dicha explosión se produce cualquier núcleo atómico con mayor número másico que el hierro.

    Anónimo

    31 marzo, 2012 a 22:30

    • Gracias por el comentario, añado una nota en la entrada para aclarar este punto.

      Felipe

      1 abril, 2012 a 9:08


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