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‎Casiopea A: modelo 3-d: una estrella desde el interior‎



‎Por primera vez, se ha creado una múltiples longitudes de onda tridimensional (3D) la reconstrucción de un remanente de supernova. Esta impresionante visualización de Cassiopeia A (Cas A), el resultado de una explosión hace unos 330 años utiliza los datos de Rayos X de Chandra, los datos infrarrojos de Spitzer y preexistentes datos ópticos del telescopio de 4 metros de NOAO en Kitt Peak y el Telescopio de 2,4 metros de Michigan-Dartmouth-MIT. En esta visualización, la región verde es en su mayoría de hierro observado en rayos x. La región de amarillo es una combinación de Argón y silicio en‎‎ rayos x, infrarrojos y ópticos,‎‎ - incluyendo jets de silicio - además de desechos externo visto en la óptica. La región roja es escombros fríos en el infrarrojo. Por último, el azul muestra la onda de explosión externa, principalmente detectada en rayos x.‎

Rayos X, Infrarrojos y Óptico

‎Radiación electromagnética y espectro electromagnético‎

‎ La luz de la palabra generalmente hace que uno piense en los colores del arco iris o luz de sol o una lámpara. Esta luz, sin embargo, es sólo un tipo de radiación electromagnética. Radiación electromagnética viene en una gama de energías, conocido como Espectro Electromagnético. El espectro consiste en radiación como los Rayos Gamma, Rayos X, ULTRAVIOLETA, Visible, Infrarrojo y Radio.

ELECTROMAGNETIC SPECTRUM

‎Radiación electromagnética se desplaza en ondas, como ondas en un océano. La energía de la radiación depende de la distancia entre las crestas (los puntos más altos) de las olas, o la longitud de onda. En general cuanto menor sea la longitud de onda, mayor será la energía de la radiación. Los Rayos Gamma tienen longitudes de onda menos de diez billonésimos de un metro que es del tamaño del núcleo de un átomo. Esto significa que los Rayos Gamma tienen muy alta energía. Ondas de radio, por el contrario, tienen longitudes de onda que van desde menos de un centímetro hasta más de 100 metros (esto es más grande que el tamaño de un campo de fútbol)! La energía de las ondas de radio es mucho menor que la energía de otros tipos de radiación electromagnética. El único tipo de luz detectable por el ojo humano es luz visible. Tiene longitudes de onda del tamaño de una célula de las bacterias, y sus energías caen entre las ondas de radio y Rayos Gamma‎‎

‎La mayoría del material presentado en esta visualización, que comienza con la interpretación de un artista de la Estrella de Neutrón previamente detectada por Chandra, es escombros de la explosión que se ha calentado por un choque moviendo hacia adentro. El material interior Rojo para el anillo amarillo/naranja todavía no ha encontrado el interior moviendo el choque y por lo tanto no está todavía caliente. Estos desechos unshocked se sabe que existe porque absorben la luz de la radio de fondo, pero recién fueron descubiertos en emisión infrarroja con el Spitzer. La región azul se compone de gases que rodea la explosión que se calentó cuando fue golpeada por la onda de la ráfaga saliente, como claramente se ve en imágenes de Chandra.

‎Para crear esta visualización, los científicos aprovecharon un fenómeno conocido - el Efecto Doppler - y una nueva tecnología puentes Astronomía y Medicina. Cuando se calientan los elementos creados dentro de una Supernova, como Hierro, Silicio y Argón, que emiten luz a ciertas longitudes de onda. El Material hacia el observador tienen longitudes de onda más cortas y el material alejandose tendrán longitudes más largas. Puesto que la cantidad del cambio de longitud de onda está relacionada con la velocidad de movimiento, uno puede determinar qué tan rápido los escombros están moviendose en cualquier dirección. Ya Cas A es el resultado de una explosión, los restos estelares se expanden radialmente hacia afuera desde el centro de la explosión. Utilizando la geometría simple, los científicos fueron capaces de construir un modelo 3D usando toda esta información. Un programa llamado a 3D Slicer - modificado para uso astronómico por elProyecto Astronómico de Medicina de Harvard - se utilizó para mostrar y manipular el modelo 3D. Software comercial entonces fue utilizado para crear el repaso 3D.

Efecto Doppler:

‎Efecto Doppler‎‎ Cambio aparente en la longitud de onda de la radiación de una fuente debido a su movimiento relativo de o hacia el observador.

‎Los filamentos azules definen la onda de la explosión no fueron mapeados usando el Efecto Doppler debido a que emiten un tipo diferente de luz - ‎‎radiación de sincrotrón‎‎ - que no emiten luz en longitudes de onda discretas, sino en un continuo amplio. Los filamentos azules son sólo una representación de los filamentos reales observado en la onda de explosión.‎

‎Radiación del sincrotrón

‎  Fotones de Rayos X también se pueden crear en condiciones diferentes. Cuando los Físicos estaban operando los primeros Aceleradores de Partículas, descubrieron que los Electrones pueden producir fotones sin chocar nada. Esto fue posible porque el Campo Magnético en los aceleradores causaba que los electrones a moverse en grandes espirales alrededor de las líneas de fuerza de campo magnético. Este proceso se denomina Radiación de Sincrotrón.
‎ En el cosmos se pueden acelerar partículas tales como electrones a altas energías – cerca de la velocidad de la luz – por campos eléctricos y magnéticos. Estas partículas de alta energía pueden producir fotones de Sincrotrón con longitudes de onda que van desde radio hacia arriba a través de energías de Rayos X y Rayos Gamma.

Synchrotron Radiation
‎Radiación de sincrotrón:‎
‎electrones moviéndose en campo magnético irradian fotones‎

‎Radiación del Sincrotrón de fuentes cósmicas tiene un espectro característico, o la distribución de fotones con energía. La radiación cae con energía menos rápidamente de lo que hace el espectro de la radiación de un gas caliente. Cuando la radiación del sincrotrón se observa en remanentes de Supernova, Chorros Cósmicos o de otras fuentes, revela información acerca de los electrones de alta energía y los campos magnéticos que están presentes.

‎Esta visualización muestra que hay dos componentes principales de este ‎‎remanente de supernova‎‎: un componente esférico en las partes exteriores de aplanado componente (como-disco) en la región interna y el remanente. El componente esférico consiste en la capa externa de la Estrella que estalló, probablemente hecho de Helio y Carbono. Estas capas condujeron una onda esférica de la explosión en el gas difuso alrededor de la Estrella. El componente aplanado - que los Astrónomos no pudieron mapa en 3-d antes de estas observaciones de Spitzer - consiste en las capas internas de la Estrella. Está hecha de varios elementos más pesados, no todo se muestra en la visualización, tales como Oxígeno, Neón, Silicio, Azufre, Argón y Hierro.

Remanente de Supernova Cassiopeia A:

Cassiopeia A
‎Crédito: NASA/CXC/MIT/UMass Amherst/M.D.Stage et al.‎‎‎

‎Plumas de alta velocidad o Jet, de este material están disparando hacia fuera de la explosión en el plano de la componente de disco-como mencionado arriba. Plumas de Silicio aparecen en el Noreste y Suroeste, mientras que las de Hierro se ven en el Sureste y Norte. Estos jets ya eran conocidos y se han realizado mediciones de velocidad Doppler para estas estructuras, pero su orientación y su posición con respecto al resto de lo campo de basura nunca habían sido asignados antes de ahora.‎
‎Esta nueva visión sobre la estructura de la Cas A de esta visualización 3-d es importante para los Astrónomos que construyen modelos de explosiones de Supernova. Ahora, deben tomar en cuenta que las capas externas de la Estrella salen esférico, pero las capas internas salen más disco como con chorros de alta velocidad en múltiples direcciones.

Credit Visualization: NASA/CXC/D.Berry; Model: NASA/CXC/MIT/T.Delaney et al.
Category Supernovas & Supernova Remnants
Coordinates (J2000) RA | Dec
Constellation Cassiopeia
Observation Time  56 hours
Obs. ID 114, 1952, 5196, 9117, 9773
Instrument ACIS
Also Known As Cas A

Traducción: El Quelonio Volador‎




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