El Misterioso Monstruo Verde de Cassiopea A

Una extraña figura esmeralda acecha en los restos de una estrella muerta. Los astrónomos lo llaman, con sorna y asombro, el «monstruo verde» y su historia comienza en Cassiopea A, también conocida como Cas A.

Cas A es un faro cósmico de luz que prácticamente todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos X. Está a unos 11,000 años luz y se ubica en dirección de la constelación de Cassiopea, esa que nos recuerda a una «W» en el cielo boreal.

Cassiopea A es la cicatriz brillante de una estrella masiva que explotó y cuya luz llegó a nosotros hace unos 350 años terrestres. Desde entonces, desde que la descubrimos en realidad, ha sido un laboratorio cósmico para entender el final de las estrellas más grandes y masivas.

Pero la presencia del «monstruo verde» en las regiones filamentosas de material planteó nuevas preguntas sobre la supernova en su conjunto.

La singular región fue descubierta con el Telescopio de rayos X Chandra, lanzado en 1999. Al analizar Cas A, se pudieron notar zonas que emitían en silicio y tenían una forma inusual. Los astrónomos asignaron el color verde a la emisión de ese elemento en las imágenes y la pareidolia, junto con la picardía de los astrónomos, hizo el resto. Así nació el apodo.

Pero, ¿qué era exactamente esta figura verdosa nadando entre los restos de una explosión estelar? La respuesta no fue inmediata. Durante años, el «monstruo verde» fue un enigma y las explicaciones desafiaba algunas ideas básicas sobre la evolución de los restos de supernova. La teoría predominante sostenía que los elementos pesados forjados en el corazón de la estrella moribunda eran expulsados durante la explosión y luego calentados por las ondas de choque resultantes, emitiendo rayos X característicos de cada elemento. El silicio, abundante en el «monstruo verde», encajaba en este esquema general, pero su distribución y su peculiar movimiento desconcertaban a los investigadores.

Para desentrañar el misterio, los astrónomos recurrieron a un arsenal de observatorios espaciales y terrestres. El propio Chandra continuó observando Cas A a lo largo de los años, acumulando datos importantes sobre la composición y el movimiento del «monstruo». El Telescopio Webb, con su sensibilidad sin precedentes en el infrarrojo, ofreció una nueva perspectiva, revelando las intrincadas estructuras de polvo y gas caliente en la supernova. Incluso telescopios terrestres, como el Very Large Array (VLA) que opera en longitudes de onda de radio, contribuyeron a trazar un mapa completo de los restos de la explosión.

Pero un estudio reciente, publicado en 2024, arrojó nueva luz sobre su naturaleza. Usando datos de archivo de Chandra, acumulados durante 19 años, un equipo de astrónomos encontró que la región no solo era rica en silicio, sino que también parecía moverse más lentamente que el material circundante expulsado por la explosión principal.

Esta lentitud relativa sugirió una hipótesis fascinante. En lugar de ser material expulsado durante la explosión estelar, podría ser gas y polvo preexistente alrededor de la estrella progenitora, que fue alcanzado y calentado por la onda de choque de la supernova.

Sin embargo, este material podría haber sido expulsado por la misma estrella en etapas previas a su colapso final, quizás en forma de vientos estelares masivos. Al final, cuando fue golpeado por la onda de choque, se calentó a millones de grados emitiendo intensos rayos X.

De hecho, las imágenes del Webb respaldan esta idea y revelan finos filamentos de material en la región del «monstruo verde» que podrían corresponder a ese material preexistente interactuando con la onda de choque. Así, la combinación de la visión de rayos X del Chandra y la sensibilidad infrarroja del Webb está permitiendo a los astrónomos construir una imagen tridimensional más completa de este complejo remanente de supernova.

Por supuesto, el «monstruo verde» no es una criatura viva, sino una manifestación de los violentos procesos que dan forma al universo. Su estudio nos ofrece una ventana única al ciclo de vida de las estrellas masivas, desde sus turbulentas etapas finales hasta su explosivo deceso y la dispersión de los elementos que forjaron en su interior. Comprender la formación y evolución de los restos de las supernovas es crucial para entender cómo se enriqueció el universo con los elementos pesados necesarios para la formación otras estrellas, planetas, e inclusive la vida.

Referencias:

• NASA Telescopes Chase Down “Green Monster” in Star’s Debris
• About the nature of the green monster in the supernova remnant Cas A
• X-Ray Diagnostics of Cassiopeia A’s «Green Monster»: Evidence for Dense Shocked Circumstellar Plasma
• New Details Revealed in the “Green Monster”