Los misterios en el interior de la Nebulosa del Cangrejo

En 1054 A.C. astrónomos chinos y árabes vieron la poderosa explosión de una estrella que dio origen a la Nebulosa del Cangrejo, a una distancia de aproximadamente 6.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Tauro. Esta nebulosa tiene un diámetro de seis años luz y una velocidad de expansión de hasta 3.000 km/seg. Como resultado de la explosión estelar conocida como supernova se crea un remanente gaseoso que se expande en el medio interestelar por decenas de miles de años. Las supernovas son uno de los fenómenos más energéticos que ocurren en el Universo y dan origen a la diversidad de átomos que existen.

Un grupo internacional de trabajo, liderado por dos investigadoras del CONICET logró producir una imagen más detallada de la Nebulosa del Cangrejo, uno de los restos de supernova más enigmáticos de la Galaxia. Para ello integraron la información proporcionada por diferentes telescopios que cubren casi todo el ancho de banda del espectro electromagnético.

El equipo fue liderado por Gloria Dubner, investigadora superior del CONICET en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, UBA-CONICET) junto a Gabriela Castelletti, investigadora adjunta del CONICET en el mismo instituto. El trabajo será publicado en la revista Astrophysical Journal.

“Logramos la imagen en ondas de radio de mayor calidad que jamás se produjo de la Nebulosa del Cangrejo. A partir de ella y de la combinación de cómo se la ve a través de todo el espectro electromagnético se pudieron descubrir aspectos que abren una nueva investigación física, como los rasgos de los campos magnéticos y las partículas a velocidades relativistas. De analizar todas las bandas del espectro encontramos que los rayos X no se comportaban como ondas de radio y entonces tenía que haber más de una población de partículas aceleradas. Evidentemente algo pasa en el núcleo de la nebulosa que crea partículas con energías distintas”, explica Dubner.

Los científicos encontraron que en el centro de la Nebulosa del Cangrejo hay más de una población de partículas relativistas que aceleradas por la estrella de neutrones y los campos magnéticos tiene una topología muy similar a la que tiene el Sol durante sus fulguraciones -erupciones- pero mucho mayor energéticamente. Este comportamiento se predijo hace muchos años pero no se había observado hasta el momento.

“Para hacer este trabajo logramos hacer observaciones casi en simultáneo -en el mismo día- con el radiotelescopio de 27 antenas de Nuevo México (VLA, Very Large Array), de Estados Unidos, y con los telescopios espaciales de la NASA: Hubble -para la luz visible e infrarrojo cercano- y  Chandra -para rayos X-. Como los filamentos se mueven tan rápido era necesario programar todo dentro de una ventana temporal muy estrecha porque  para nuestra investigación necesitábamos ver las mismas estructuras, que son muy delgadas, en las tres bandas. Si pasa mucho tiempo entre una observación y otra los filamentos se alejan y no estaríamos viendo la misma zona del cielo con los distintos telescopios”, explica la investigadora.

Para hacer este trabajo lograron hacer observaciones casi en simultáneo, en el mismo día, con el radiotelescopio de 27 antenas de Nuevo México (VLA, Very Large Array), de Estados Unidos, y con los telescopios espaciales de la NASA Hubble, para la luz visible e infrarrojo cercano, y Chandra para rayos X.

“Como los filamentos se mueven tan rápido era necesario programar todo dentro de una ventana temporal muy estrecha porque para nuestra investigación necesitábamos ver las mismas estructuras, que son muy delgadas, en las tres bandas. Si pasa mucho tiempo entre una observación y otra los filamentos se alejan y no estaríamos viendo la misma zona del cielo con los distintos telescopios. Logramos no solo que nos den tiempo de observación en tres de los observatorios terrestres y espaciales más importantes del mundo en la actualidad, sino también que programen las observaciones para el mismo día. Eso es realmente excepcional. También pudimos agregar a nuestro estudio información obtenida por el observatorio espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA), que para sus programas de observación en rayos X observa a la Nebulosa del Cangrejo como fuente calibradora en luz ultravioleta. Como la radiación de esta nebulosa en esa luz es difusa, sin filamentos delgados, no es crucial la simultaneidad, y así obtuvimos otro dato importante para nuestro estudio”, concluye Dubner.