Volumen 8 - Nº48 - Septiembre/Octubre 1998

Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Asociación Ciencia Hoy

ARTICULO

La identificación definitiva de los remanentes de supernova con las fuentes de los rayos cósmicos galácticos, requiere de evidencia directa que apoye los modelos teóricos de aceleración de partículas en estos objetos. Esa evidencia puede encontrarse en la radiación electromagnética que los rayos cósmicos producen en el propio remanente. Cuando partículas cargadas, muy energéticas (llamadas relativistas) se mueven en un campo magnético, emiten un tipo de radiación conocido como radiación sincrotrón. La principal característica de esta emisión es que su intensidad disminuye al aumentar la frecuencia a la que es radiada. Es diferente de lo que sucede con la radiación producida por cuerpos calientes como las estrellas, donde la intensidad se incrementa con la frecuencia. Otra particularidad de la radiación sincrotrón es que es altamente polarizada (ver C.HOY 42: "¿Un universo Retorcido?" ). A frecuencias de radio, la emisión sincrotrón producida por electrones es particularmente intensa y puede ser detectada por medio de instrumentos llamados "radiotelescopios" (ver "Radioastronomía en la Argentina"). Imágenes obtenidas con estos instrumentos muestran que los remanentes de supernovas son poderosas fuentes de radiación sincrotrón (figuras 1, 2, 3); lo cual prueba que en estos objetos hay una densidad particularmente alta de electrones relativistas.

Fig 2. Remanente de supernova conocido como Cassiopea A, observado con el Very Large Array (VLA), un sistema de radiotelescopios ubicado en Nuevo México, EE.UU. Las zonas rojas representan las regiones de emisión más intensa.

Fig 3. Desarrollo del remanente de la supernova SN 1993J durante un período de un año, desde septiembre de 1993 hasta septiembre de 1994. Estas imagenes fueron tomadas en la banda de radio; las primeras Cuatro en 3,6cm de longitud de onda y la última en 6cm. Las zonas más intensas se representan en amarillo.

Más aún, la emisión de radio aparece concentrada sobre una cáscara, como se esperaría si las partículas fuesen aceleradas en el frente de choque. Esto presta un sólido apoyo a la hipótesis de que los rayos cósmicos son originados en los remanentes. Los remanentes también pueden ser detectados en otras frecuencias, como por ejemplo, rayos X (Fig 4), si las observaciones son realizadas fuera de la atmósfera terrestre. Como el frente de choque se expande a partir del punto de la explosión, el remanente se comporta como una onda de agua producida al arrojar una piedra: se expande en forma de un anillo (Fig 3). La simetría puede romperse, sin embargo, si el medio interestelar no tiene una densidad uniforme. Puede haber entonces, remanentes con forma oval (Fig 5) o incluso más irregulares (Fig 4).

Fig 4. Imagen del remanente de supernova VRO 42.05.01 en la longitud de onda de los rayos X obtenida por el satélite ROSAT. La imagen del Continuo de radio que se muestra en el borde superior izquierdo, se superpuso sobre la imagen de rayos X con líneas de contorno en blanco

Fig 5. Imágenes ópticas tomadas desde Monte Palomar (izquierda) y desde el telescopio espacial Hubble (a la derecha) de la Nebulosa del Cangrejo. Se trata de los restos de una supernova que explotó en la Constelación de Tauro en el año 1054 de nuestra era.