El último telescopio de rayos X de la NASA envía una impresionante primera imagen de un remanente de supernova

El último telescopio de rayos X de la NASA envía una impresionante primera imagen de un remanente de supernova

El telescopio Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) de la NASA envió su primera imagen a la Tierra y muestra los restos de una estrella que explotó en el siglo XVII.

El observatorio espacial se lanzó el 9 de diciembre de 2021 desde Cabo Cañaveral, Florida en un cohete SpaceX Falcon 9 a la órbita terrestre baja.

Pasó el último mes calibrando instrumentos y preparándose para observar un remanente de supernova (SNR) en la constelación de Casiopea, llamada Casiopea A.

Estos son los restos de una estrella gigante que explotó en el siglo XVII, con ondas de choque que barren el gas circundante y lo calientan a altas temperaturas, lo que genera partículas de rayos cósmicos rápidos que producen un brillo brillante en la luz de rayos X.

IXPE se une al telescopio de rayos X Chandra, uno de los grandes observatorios espaciales de la NASA, que se lanzó en 1999 para estudiar diferentes aspectos del espectro de rayos X.

Estos son los restos de una estrella gigante que explotó en el siglo XVII, con ondas de choque que barrieron el gas circundante y lo calentaron a altas temperaturas, lo que generó partículas de rayos cósmicos rápidos que produjeron un brillo brillante en la luz de rayos X.

Pasó el mes pasado calibrando instrumentos y preparándose para observar un remanente de supernova (SNR) en la constelación de Casiopea, llamada Casiopea A.

Pasó el mes pasado calibrando instrumentos y preparándose para observar un remanente de supernova (SNR) en la constelación de Casiopea, llamada Casiopea A.

Un esfuerzo conjunto entre la NASA y la Agencia Espacial Italiana, IXPE es el primer observatorio espacial dedicado a estudiar la polarización de los rayos X provenientes de objetos como estrellas en explosión y agujeros negros: así es como se orienta la luz a medida que viaja.

La nueva imagen, publicada por la NASA a tiempo para el Día de San Valentín, muestra los datos del IXPE como una bola magenta, superpuestos con los datos del Chandra, que se muestran en azul.

La saturación del color magenta corresponde a la intensidad de la luz de rayos X observada por IXPE, y el azul muestra datos de rayos X de alta energía.

Chandra e IXPE, con diferentes tipos de detectores, capturan diferentes niveles de resolución angular o nitidez, brindando a los astrónomos y astrofísicos mayores niveles de detalle para explorar mejor estos fenómenos inusuales.

Después del lanzamiento de Chandra en 1999, su primera imagen también fue de Cassiopeia A, uno de los objetos de rayos X más brillantes en la constelación de Cassiopeia.

La imagen capturada por Chandra reveló que había un objeto compacto en el centro del remanente de supernova, probablemente un agujero negro o una estrella de neutrones.

Estos objetos, junto con las nubes de gas y polvo brillantes, son los restos de una estrella masiva que llegó al final de su vida útil.

Esta imagen muestra Cas A visto por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.  Chandra e IXPE, con diferentes tipos de detectores, capturan diferentes niveles de resolución angular o nitidez, brindando a los astrónomos y astrofísicos mayores niveles de detalle para explorar mejor estos fenómenos inusuales.

Esta imagen muestra Cas A visto por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Chandra e IXPE, con diferentes tipos de detectores, capturan diferentes niveles de resolución angular o nitidez, brindando a los astrónomos y astrofísicos mayores niveles de detalle para explorar mejor estos fenómenos inusuales.

El observatorio espacial se lanzó el 9 de diciembre de 2021 desde Cabo Cañaveral, Florida en un cohete SpaceX Falcon 9 a la órbita terrestre baja.

El observatorio espacial se lanzó el 9 de diciembre de 2021 desde Cabo Cañaveral, Florida en un cohete SpaceX Falcon 9 a la órbita terrestre baja.

IXPE: EL ÚLTIMO OBSERVATORIO DE RAYOS X ESPACIAL DE LA NASA

Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) es una colaboración entre la NASA y la Agencia Espacial Italiana.

Es un observatorio espacial con tres telescopios idénticos diseñados para medir la polarización de los rayos X cósmicos de agujeros negros, estrellas de neutrones, remanentes de supernovas y púlsares.

Se lanzó el 9 de diciembre y alcanzó su órbita deseada el 15 de diciembre desde un cohete SpaceX Falcon 9.

Es parte del programa Explorers de la NASA, que diseña naves espaciales de bajo costo para estudiar heliofísica y astrofísica.

Estudiará objetos exóticos, permitiendo el mapeo de campos magnéticos de agujeros negros y otros fenómenos.

Su primer objetivo fue Cassiopeia A, un remanente de supernova a 11.000 años luz de distancia que también fue el primer objetivo del otro gran observatorio de rayos X, el telescopio espacial Chandra de la NASA.

La radiación de rayos X de alta energía del entorno circundante de objetos como agujeros negros y púlsares puede polarizarse, es decir, vibrar en una dirección particular.

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El estudio de la polarización de los rayos X se puede utilizar para revelar la física de los objetos y proporcionar información sobre los entornos que los crearon.

La misión planea observar más de 30 objetivos durante su primer año, incluido el espacio-tiempo retorcido alrededor de los agujeros negros de masa estelar y medir su giro.

Otros objetivos planificados incluyen diferentes tipos de estrellas de neutrones, como púlsares y magnetares.

También conocida como Cas A, la estrella masiva que se desprende de sus capas exteriores, formando la nube de rayos X, estalló hace unos 350 años, a 11.090 años luz de distancia.

Las supernovas están llenas de energía magnética y aceleran partículas casi a la velocidad de la luz, lo que las convierte en laboratorios para estudiar física extrema en el espacio.

«La imagen de IXPE de Cassiopeia es tan histórica como la imagen de Chandra del mismo remanente de supernova», dijo Martin C. Weisskopf, investigador principal de IXPE con sede en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama.

‘Demuestra el potencial de IXPE para obtener información nueva, nunca antes vista, sobre Cassiopeia A, que se encuentra bajo análisis en este momento’.

Una medida clave que los científicos harán con IXPE se llama polarización, una forma de ver cómo se orienta la luz de rayos X a medida que viaja por el espacio.

La polarización de la luz contiene pistas sobre el entorno donde se originó la luz. Los instrumentos de IXPE también miden la energía, el tiempo de llegada y la posición en el cielo de los rayos X de fuentes cósmicas.

«La imagen IXPE de Cassiopeia A es bellissima», dijo Paolo Soffitta, investigador principal italiano de IXPE en el Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) en Roma.

«Esperamos analizar los datos de polarimetría para aprender aún más sobre este remanente de supernova», agregó el investigador.

“Medir la polarización de rayos X no es fácil”, dijo Weisskopf. “Tienes que recolectar mucha luz, y la luz no polarizada actúa como un ruido de fondo. Puede llevar un tiempo detectar una señal polarizada”.

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Los datos que IXPE está recopilando de Cassiopeia A permitirán a los científicos ver cómo varía la polarización en el remanente de supernova.

Tiene unos 10 años luz de diámetro, que es más del doble de la distancia entre la Tierra y nuestro vecino estelar más cercano, Proxima Centauri.

Los investigadores están trabajando actualmente con los datos para crear el primer mapa de polarización de rayos X del objeto.

Esto revelará nuevas pistas sobre cómo se producen los rayos X en Cassiopeia A.

«Las futuras imágenes de polarización de IXPE deberían revelar los mecanismos en el corazón de este famoso acelerador cósmico», dijo Roger Romani, coinvestigador de IXPE en la Universidad de Stanford.

“Para completar algunos de esos detalles, hemos desarrollado una forma de hacer que las mediciones de IXPE sean aún más precisas utilizando técnicas de aprendizaje automático. Esperamos con ansias lo que encontraremos mientras analizamos todos los datos.

¿QUÉ ES EL OBSERVATORIO DE RAYOS X CHANDRA?

El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA es un telescopio especialmente diseñado para detectar la emisión de rayos X de regiones muy calientes del Universo, como estrellas que explotan, cúmulos de galaxias y materia alrededor de agujeros negros.

Debido a que los rayos X son absorbidos por la atmósfera de la Tierra, Chandra debe orbitar sobre ella, hasta una altitud de 86 500 millas (139 000 km) en el espacio.

Se lanzó el 23 de julio de 1999 y es sensible a fuentes de rayos X 100 veces más débiles que cualquier telescopio de rayos X anterior, gracias a la alta resolución angular de sus espejos.

No hay planes concretos de la NASA para reemplazar a Chandra y seguir estudiando la longitud de onda de la luz de rayos X.

El telescopio de rayos X Chandra se encuentra ahora en su vigésimo año de funcionamiento y ha superado su vida útil prevista en casi 15 años.

Chandra entró automáticamente en el llamado modo seguro en octubre debido a un problema con el giroscopio.

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