La visión humana puede estar limitada a un rango específico de longitudes de onda, pero eso no significa que nunca comprenderemos la complejidad total de la luz en nuestro Universo.
Los instrumentos pueden observar el cosmos en regímenes que de otro modo serían invisibles a nuestros ojos, mostrándonos no solo la dinámica de las estrellas, sino también su belleza absolutamente impresionante. Esto es lo que vemos en una nueva colección de imágenes del Observatorio de rayos X Chandra que combina sus datos con otros instrumentos para vistas espectaculares de múltiples longitudes de onda.
Debido a que las diferentes longitudes de onda de la luz tienen diferentes energías, estas imágenes pueden mostrarnos la dinámica de los objetos cósmicos de baja a alta energía. Esto puede ayudar a los científicos a desentrañar los mecanismos detrás de los gloriosos espectáculos de luces.
R Acuario. (Rayos X: NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Óptica: NASA/ESA/STScI)
R Aquarii, visto aquí en rayos X de Chandra (púrpura) e infrarrojo cercano y óptico del Telescopio Espacial Hubble (rojo y azul) es un par de estrellas atrapadas en una violenta danza de muerte a 650 años luz de la Tierra. Una de las estrellas es una gigante roja, conocida como Mira variable
La otra estrella es una enano blanco – una estrella ‘muerta’ que ha agotado su combustible nuclear – y también tiene mucho que hacer. A medida que la gigante roja expulsa material, la enana blanca lo sorbe. El material que devora de la gigante roja se acumula en su superficie, provocando ocasionalmente una enorme explosión termonuclear que lanza el material al espacio.
Esta interacción violenta está creando nubes de polvo y gas en una nebulosa alrededor de la binaria, agitadas por sus interacciones gravitatorias y ondas de choque explosivas.
Cassiopeia A. (NASA/CXC/SAO; Óptica: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA)
Cassiopeia A, ubicada a 11.000 años luz de distancia, es uno de los objetos más famosos y mejor estudiados de la Vía Láctea. Es lo que llamamos un remanente de supernova: lo que queda después de que una estrella masiva se ha disparado. Aquí, los datos de rayos X de Chandra se combinan con datos de radio de Karl Jansky Very Large Array (púrpura oscuro, azul y blanco) y datos ópticos de Hubble (naranja).
Estas diferentes longitudes de onda pueden revelar lo que realmente está sucediendo en la nube en expansión, que consiste en las entrañas de una estrella muerta. A partir de estos datos combinados, los científicos pueden identificar diferentes elementos dentro de la explosión. Solo los datos de Chandra revelaron que la estrella en explosión despegó 10.000 masas terrestres de azufre; 20.000 masas terrestres de silicio; 70.000 masas terrestres de hierro; y 1 millón de masas terrestres de oxígeno.
Esta es una información importante, porque nos dice qué elementos se produjeron en la estrella cuando murió. A su vez, los científicos pueden usar estos datos para aprender más sobre la estrella cuando aún estaba ardiendo, para hacer predicciones sobre estrellas similares en nuestra galaxia.
(NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/STScI & Observatorio Palomar Telescopio Hale de 5 m)
Esta imagen muestra dos efectos diferentes producidos por una sola estrella muerta llamada PSR B2224+65. La raya rosa es una emisión de rayos X expulsada de los polos de un tipo de estrella de neutrones llamada púlsar. Ese es el núcleo colapsado de una estrella masiva muerta que emite radiación pulsante a medida que gira.
Eso sería bastante interesante, pero PSR B2224+65 también es lo que llamamos una estrella fugitiva; está acelerando a través de la galaxia después de ser lanzado al espacio a una velocidad de alrededor de 1.600 kilómetros o 1.000 millas por segundo. Ese movimiento ha creado una estela en el medio interestelar; puedes verlo en la parte inferior izquierda de la imagen en longitudes de onda ópticas (azul). Debido a que se parece misteriosamente a una guitarra, los astrónomos la han llamado Nebulosa de la Guitarra.
Abell 2597. (NASA/CXC/SAO/G. Tremblay et al.; Óptica: DSS; H-Alpha: LCO/IMACS/MMTF)
Algunas de las mayores colecciones de objetos del Universo son cúmulos de galaxias. Estos cúmulos pueden contener miles de galaxias, unidas e interactuando a través de la gravedad. Este cúmulo es Abell 2597, aproximadamente a mil millones de años luz de distancia, y la astronomía de múltiples longitudes de onda ha ayudado a los científicos a aprender más sobre el comportamiento del agujero negro supermasivo en su galaxia central.
Hace solo unos años, los astrónomos vieron evidencia de que este gigante está expulsando gas molecular a medida que acumula material gravitacionalmente. Este gas molecular luego cae en el agujero negro y alimenta el ciclo nuevamente. Es un fenómeno conocido como “fuente”. La salida caliente y la entrada fría se observaron utilizando dos instrumentos diferentes; luego, los datos de rayos X de Chandra revelaron que son parte del mismo proceso.
Esta imagen de arriba muestra el cúmulo en rayos X (azul) de Chandra, y ópticos del Digitized Sky Survey (naranja) y el Observatorio Las Campanas (rojo).
NGC 4490, la Galaxia Capullo. (Rayos X: NASA/CXC/SAO; Óptica: NASA/STScI)
Finalmente, esta imagen muestra dos galaxias que se han fusionado. Se llama NGC 4490, o Galaxia Capullo, y, fascinantemente, la astronomía de múltiples longitudes de onda reveló un secreto en su núcleo. No tiene uno, sino dos agujeros negros supermasivos, uno de los cuales solo es visible en datos ópticos, y el otro solo se puede ver en radio e infrarrojos. Ambos se habían visto por separado, pero los astrónomos tardaron años en juntarlos.
Este doble núcleo es el resultado de ese proceso de fusión; cada una de las dos galaxias tenía su propio agujero negro supermasivo. Eventualmente, los dos agujeros negros probablemente también se fusionarán, dando como resultado un monstruo mucho más grande.
Esta imagen combina datos de rayos X de Chandra (púrpura) y datos ópticos de Hubble (rojo, verde y azul) para mostrar los resultados de otro encuentro galáctico cercano. NGC 4490 tuvo un choque y fuga con una galaxia más pequeña, NGC 4485, que perturbó el gas y desencadenó ondas de formación estelar, que se ven aquí en rojo.
Puede descargar versiones más grandes de estas imágenes. en el sitio web de Chandra. Crédito de la imagen de la portada: Rayos X: NASA/CXC/SAO; Óptica: NASA/STScI, Observatorio Palomar, DSS; Radio: NSF/NRAO/VLA; H-alfa: LCO/IMACS/MMTF
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