La "bola cósmica de Navidad" del telescopio James Webb se gana un lugar en el Calendario de Adviento de la Casa Blanca

La imagen de James Webb de Cassiopea A brillando intensamente y en silencio ha sido presentada como parte del primer Calendario de Adviento de la Casa Blanca.

Cassiopeia A
Remanente de supernova Cassiopeia A. Fuente: NASA, ESA, CSA, STSCI, Danny Milisavljevic (Purdue University), Ilse De Looze (UGent), Tea Temim (Princeton University).

Una imagen recientemente revelada de Cassiopeia A (Cas A), tomada por el telescopio espacial James Webb (JWST), muestra los restos incandescentes de la supernova aún brillando como una bola de Navidad cósmica, unos 340 años después de que una estrella explotara violentamente para crearla.

La imagen del remanente de supernova, que se encuentra a unos 10.000 años luz de la Tierra, fue presentada en el marco de la celebración de las Fiestas de la Casa Blanca 2023 y del primer Calendario de Adviento de la Casa Blanca por la Primera Dama y la NASA.

Estos restos de supernova ya se habían estudiado con gran detalle en diversas longitudes de onda, pero la nueva imagen del telescopio espacial James Webb representa una "Navidad anticipada" para los astrónomos, ya que muestra Cas A -de unos 10 años luz de diámetro- en alta resolución. Y, como es habitual en el JWST, la imagen se construyó utilizando datos de longitudes de onda infrarrojas.

"Con la resolución de NIRCam, ahora podemos ver cómo la estrella moribunda se hizo añicos al explotar, dejando tras de sí filamentos similares a diminutos fragmentos de vidrio". Danny Milisavljevic, científico de la Universidad de Purdue.

La imagen captada por la NIRCam del JWST sucede a otra imagen tomada de Cas A, un retrato que se debe a otro de los instrumentos del telescopio, el Mid-Infrared Instrument (MIRI). Lo más extraño, sin embargo, es que muchas de estas características no son visibles en la nueva imagen del JWST, lo que supone un misterio navideño para los astrónomos.

En teoría, estas características podrían estar ausentes en esta nueva imagen -que también parece menos colorida que la imagen anterior de Cas A- porque se han asignado colores diferentes a longitudes de onda distintas de luz infrarroja en las dos imágenes. Esto significa que cada uno de los colores indica un proceso físico diferente que tiene lugar en la envoltura de material estelar.

Los colores más visibles en la imagen NIRCam son el naranja brillante y el rosa claro, que representan la envoltura interior de Cas A. En esta región hay finos núcleos de gas de azufre, oxígeno, argón y neón procedentes de la estrella que explotó hace más de 10.300 años.

En el interior de estos escombros también hay filamentos de polvo y gas de unos 10.000 millones de años luz de diámetro, pero aún son demasiado pequeños para ser resueltos incluso por este telescopio ultrapotente de 10.000 millones de dólares.

Los colores de Cassiopeia A

Los alrededores de la envoltura principal de Cas A son visibles en la imagen, pero están representadas por colores naranja y rojo más oscuros y aparecen casi como humo alrededor de la devastación de esta explosión estelar. Aquí, la explosión de la supernova sigue empujando hacia el exterior, colisionando con el "material circunestelar" circundante, que a su vez está demasiado frío para ser detectado por el JWST.

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Los tonos blancos de la imagen representan electrones acelerados por potentes campos magnéticos a velocidades próximas a la de la luz y que emiten una forma de radiación denominada radiación sincrotrón. Esta forma de radiación también está formando las estructuras en forma de burbuja que vemos en la mitad inferior de la cavidad interior.

Una característica sorprendente de Cas A que brilla por su ausencia en la imagen de NIRCam es el "monstruo verde", un bucle de luz verde parecido al Grinch que los científicos esperan ver en el corazón de la cubierta interior de los restos. Sin embargo, el supuesto monstruo visto en las observaciones MIRI de abril de los restos de la supernova ha llevado a los investigadores a describir su existencia como difícil de explicar. Sin embargo, antisociales como la creación de Seuss, los restos del monstruo verde que aún son visibles en esta imagen pueden ayudar a explicar la situación.

Cas A
Cassiopeia A vista por el instrumento MIRI del telescopio espacial James Webb en abril, incluido su "monstruo verde". (Fuente: NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Purdue), T. Temim (Princeton), I. De Looze (Universidad de Gante). Tratamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI))

Los agujeros circulares que aparecían en la imagen MIRI pueden verse en la imagen NIRCam de arriba, manifestándose como emisiones blancas y púrpuras que representan gas ionizado formado a medida que los restos estelares se abren paso a través del gas exterior y terminan por darle forma.

Una nueva y fascinante característica observada por NIRCam es una mancha de gas y polvo que los investigadores han bautizado como "Baby Cas A". Este nombre es apropiado, ya que la mancha de materia parece ser el vástago de los restos de la supernova principal, o más bien la luz de la explosión reflejada por el polvo caliente que brilla al enfriarse. Situada a unos 170 años luz de Cas A, Baby Cas A será probablemente un objeto de gran fascinación para los astrónomos debido a sus intrincados patrones de polvo.

La imagen de NIRCam también muestra que Cas A está rodeada de otros ecos luminosos que "descienden" de la explosión estelar principal. Quizás pronto investigaremos otros adornos del incomprensiblemente grande árbol de Navidad cósmico del JWST.

Referencia de la noticia: Milisavljevic D., Looze I., Temim T. NASA's Webb Stuns With New High-Definition Look at Exploded Star. Webb Space Telescope (2023).