Los filamentos en Cassiopeia A vistos por el Webb

Esta maraña de gas cósmico es la última imagen publicada en alta definición por el telescopio espacial Webb.

Se trata de los restos de una estrella destrozada por su explosión como supernova. La llamamos Cassiopeia A y se encuentra a unos 11,000 años luz, precisamente en dirección de la constelación de Cassiopeia.

La imagen es espectacular: los filamentos color fuego forman un aro fragmentado que a su vez está rodeado por una «burbuja de humo». En realidad se trata de elementos químicos, moléculas y polvo lanzados por la inmensa explosión estelar.

Ya en abril de 2023 el telescopio espacial nos había mostrado imágenes en mediano infrarrojo (con el instrumento MIRI); pero las publicadas ahora nos revelan por ejemplo, pequeños nudos de polvo y gas compuestos de azufre, oxígeno, argón y neón de la propia estrella remanente. Pero en esta última entrega del consorcio NASA/ESA/CSA las imágenes capturadas son del instrumento NIRCam.

Cuando comparamos las observaciones del Webb, primero las imágenes en mediano infrarrojo publicadas en abril, con las actuales en cercano infrarrojo, muchas estructuras en las afueras y en la parte central curiosamente carecen de color. Estas podrían estar relacionadas con la tremenda onda de choque de la explosión. Los gases en esas regiones se expanden a unos 5,000 km/s.

Si miramos con atención en las afueras de la capa interior principal, que aparecen con colores naranja y rojo en la imagen MIRI, ahora parecen humo gris de una fogata. Esto marca el lugar donde la onda expansiva de la supernova choca contra el material circunestelar. Este polvo de material que se haya entre las estrellas es demasiado frío para ser detectado directamente en longitudes de onda del infrarrojo cercano, pero se ilumina en el infrarrojo medio.

Tampoco vemos en la imagen del infrarrojo cercano el bucle de luz verde en la cavidad central de Cassiopeia A, que brilla en el infrarrojo medio y fue apodado el «Monstruo Verde» por el equipo de investigación: una estructura que hasta ahora ha sido calificada por los astrónomos como “difícil de entender”.

Los agujeros circulares visibles en la imagen MIRI en las regiones centrales están débilmente delineados como emisión blanca y violeta en la imagen NIRCam y representan gas ionizado. Los investigadores creen que esto se debe a que los restos de la supernova empujan y esculpen el gas que arrojó la estrella antes de explotar.

Las supernovas son de los eventos más violentos del Universo y son extremadamente raras en galaxias como la nuestra. A lo largo de la historia muy pocas supernovas en la galaxia han sido vistas «en vivo» justo cuando la luz de la explosión nos alcanza después de viajar cientos o miles de años. Dos muy conocidas son la del año 1054 d.C. registrada en petroglifos en el Cañón del Chaco, E.U., y la registrada por Tycho Brahe en 1572.

Sin duda las imágenes dan nueva información para entender cómo mueren las estrellas masivas. Pero también abren nuevos retos sobre estas explosiones cósmicas.

Más info: NASA’s Webb Stuns With New High-Definition Look at Exploded Star