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James Webb ofrece una segunda vista de una estrella que explotó

Cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible y llegan al final de sus vidas, su fase final puede ser una explosión masiva llamada supernova. Aunque el brillante destello de luz de estos eventos se desvanece rápidamente, otros efectos son más duraderos. A medida que las ondas de choque de estas explosiones viajan al espacio e interactúan con el polvo y el gas cercanos, pueden esculpir hermosos objetos llamados remanentes de supernova.

Uno de estos remanentes de supernova, Cassiopeia A, o Cas A, fue fotografiado recientemente utilizando el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb. Situada a 11.000 años luz de distancia en la constelación de Casiopea, se cree que es una estrella que explotó hace 340 años (vista desde la Tierra) y ahora es uno de los objetos de radio más brillantes del cielo. Esta imagen muestra la capa de material expulsada por la explosión interactuando con el gas que la estrella masiva emitió en sus últimas fases de vida.

Una nueva imagen de alta definición de la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) del Telescopio Espacial James Webb de la NASA revela detalles intrincados del remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A), y muestra la capa de material en expansión que se estrella contra el gas arrojado por la estrella antes de que explotara. Los colores más notables en la imagen más reciente de Webb son grupos de naranja brillante y rosa claro que forman la capa interna del remanente de supernova. Estos diminutos nudos de gas, compuestos de azufre, oxígeno, argón y neón de la propia estrella, solo son detectables por la exquisita resolución de NIRCam, y dan a los investigadores una pista de cómo la estrella moribunda se rompió como un cristal cuando explotó.
Una nueva imagen de alta definición de la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) del Telescopio Espacial James Webb revela detalles intrincados del remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A), y muestra la capa de material en expansión que se estrella contra el gas arrojado por la estrella antes de que explotara. NASA, ESA, CSA, STScI, Danny Milisavljevic (Universidad de Purdue), Ilse De Looze (UGent), Tea Temim (Universidad de Princeton)

«Con la resolución de NIRCam, ahora podemos ver cómo la estrella moribunda se hizo añicos cuando explotó, dejando filamentos similares a pequeños fragmentos de vidrio», dijo el investigador principal Danny Milisavljevic de la Universidad de Purdue en un comunicado. «Es realmente increíble después de todos estos años estudiando Cas A resolver ahora esos detalles, que nos están proporcionando una visión transformadora de cómo explotó esta estrella».

Webb ha observado Cas A antes, utilizando su instrumento MIRI. Las observaciones anteriores tomadas por MIRI fueron en la longitud de onda del infrarrojo medio, que se ve más colorida y muestra características como el polvo cálido que rodea al remanente, que forma su capa exterior, iluminada en naranjas y rojos.

Esta imagen proporciona una comparación lado a lado del remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A) capturado por la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) y MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) del Telescopio Espacial James Webb de la NASA.
De izquierda a derecha, esta imagen proporciona una comparación lado a lado del remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A) capturado por la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) y MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) del Telescopio Espacial James Webb de la NASA. NASA, ESA, CSA, STScI, Danny Milisavljevic (Universidad de Purdue), Ilse De Looze (UGent), Tea Temim (Universidad de Princeton)

Esta observación reciente, por otro lado, se observó utilizando NIRCam en la longitud de onda del infrarrojo cercano. NIRCam tiene una resolución más alta que MIRI, por lo que la imagen parece algo más nítida y también capta diferentes detalles. El polvo que brilla tan intensamente en el infrarrojo medio es apenas visible en el infrarrojo cercano, apareciendo como volutas parecidas al humo. En cambio, la imagen de NIRCam muestra la capa interna del remanente con mayor claridad, lo que ayuda a los investigadores a aprender cómo se rompió la estrella cuando explotó.

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Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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"¡Estábamos encantados!", dijo David Grant, investigador de la Universidad de Bristol en el Reino Unido y primer autor de un artículo que se publica hoy en Astrophysical Journal Letters. "Sabíamos por las observaciones del Hubble que debía haber aerosoles (partículas diminutas que forman nubes o neblina) en la atmósfera de WASP-17 b, pero no esperábamos que estuvieran hechos de cuarzo".
Los silicatos (minerales ricos en silicio y oxígeno) constituyen la mayor parte de la Tierra y la Luna, así como otros objetos rocosos de nuestro sistema solar, y son extremadamente comunes en toda la galaxia. Pero los granos de silicato detectados previamente en las atmósferas de exoplanetas y enanas marrones parecen estar hechos de silicatos ricos en magnesio como el olivino y el piroxeno, no solo de cuarzo, que es SiO2 puro.
Con un volumen más de siete veces el de Júpiter y una masa inferior a la mitad de Júpiter, WASP-17 b es uno de los exoplanetas más grandes e hinchados conocidos. Esto, junto con su corto período orbital de solo 3,7 días terrestres, hace que el planeta sea ideal para la espectroscopia de transmisión: una técnica que consiste en medir los efectos de filtrado y dispersión de la atmósfera de un planeta en la luz de las estrellas.

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La región de formación estelar de la Pequeña Nube de Magallanes (SMC) fue fotografiada previamente por el Telescopio Espacial Hubble en 2005, pero esta nueva imagen ofrece una visión diferente, ya que Webb la tomó en la longitud de onda infrarroja en lugar de la longitud de onda de luz óptica utilizada por el Hubble.
Esta nueva imagen infrarroja de NGC 346 tomada por el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Telescopio Espacial James Webb de la NASA rastrea las emisiones de gas frío y polvo. En esta imagen, el azul representa silicatos y moléculas químicas de hollín conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos o HAP. Una emisión roja más difusa brilla desde el polvo caliente calentado por las estrellas más brillantes y masivas en el corazón de la región. Parches y filamentos brillantes marcan áreas con abundante número de protoestrellas. Imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, Nolan Habel (NASA-JPL); Procesamiento de imágenes: Patrick Kavanagh (Universidad de Maynooth)
Esta imagen fue tomada con el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI), el instrumento de Webb que opera en el rango del infrarrojo medio. A diferencia de los otros tres instrumentos, que operan en el infrarrojo cercano, MIRI es particularmente adecuado para resaltar el polvo y las intrincadas estructuras que forma. Los colores aquí representan diferentes procesos, ya que el rojo muestra el polvo caliente que calientan las estrellas cercanas brillantes, mientras que las regiones azules representan áreas dominadas por moléculas llamadas hidrocarburos aromáticos policíclicos.

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