La nebulosa de Cassiopeia A es el remanente gaseoso de una explosión de supernova cuya luz llegó a la Tierra alrededor del año 1680. Las asimetrías y la estructura filamentosa de esta gran nube de restos estelares son una consecuencia de la formación de grumos y de procesos de mezcla. Estos procesos fueron simulados por primera vez en tres dimensiones por el equipo del Instituto Max Planck.
Dos nuevas simulaciones por ordenador están proporcionando conocimientos detallados sobre el cosmos, y arrojando luz sobre las explosiones dramáticas de las estrellas, y sobre el Big Bang que creó el Universo hace 14 mil millones de años.
Los científicos hablaron sobre los modelos independientes en una conferencia de prensa el mes pasado, en una reunión de la Sociedad de Física Americana en Savannah, Georgia
Simulación de las explosiones de supernova:
Una de éstas simulaciones modela, por primera vez, las explosiones más energéticas del Universo en tres dimensiones, lo que revela porque algunas supernovas producen agujeros negros y nubes de material de forma extraña.
Las estrellas con masas de entre 10 y 100 veces la masa del Sol, al final de su vida, acaban en explosiones violentas conocidas como supernovas. El material expulsado crea bellos objetos conocidos como los remanentes de supernova (SNR), que son una combinación entre el material estelar y las ondas de choque que empujan ese material hacia fuera.
La mayoría de los remanentes de supernovas son bastante esféricos, pero algunos, como la nebulosa de Cassiopeia A, tienen una forma extraña.
Hasta ahora, los modelos de estas explosiones se han hecho en dos dimensiones, dándonos resultados que pueden diferir drásticamente de las observaciones. Un nuevo modelo que se centra en las interacciones del campo magnético en las supernovas da como resultado: remanentes menos esféricos, similares a varios SNR que se han visto en el Universo.
Christian Ott, del Instituto de Tecnología de California, dijo durante la conferencia: “Estamos tratando de entender cómo funcionan las explosiones más energéticas del Universo. Por primera vez, somos capaces de simularlas en tres dimensiones”.
Aquí os dejo un link para los que queráis ver una simulación del campo magnético de una supernova:
Esta secuencia muestra las etapas de una explosión de una estrella masiva.
De acuerdo con la nueva simulación, en una estrella que gira
muy rápidamente, las líneas de su campo magnético se enredarán alrededor de su eje de rotación. Las líneas entrecruzadas hacen que el campo magnético se vuelva inestable debido a un proceso conocido como “inestabilidad de bucles magnéticos”. Durante este proceso, las fuerzas magnéticas dentro del plasma se vuelven asimétricas, con las fuerzas internas creciendo más rápidamente que las fuerzas externas.
Al inicio, predomina la presión del gas hacia el interior de la estrella, pero con el tiempo el campo magnético se hace más fuerte. Las regiones de alta presión magnética empiezan a presionar hacia el exterior, lo que conlleva a que, en última instancia, la estrella explote.
Estos modelos más detallados en 3D muestran que los campos magnéticos crean un flujo ancho de doble lóbulo.
Estas explosiones suelen dejar atrás un agujero negro en lugar de estrellas de neutrones. Estas últimas se formarían por el colapso del núcleo tras una supernova. En los casos más comunes y menos extremos, el campo magnético no juega un papel importante.
Los científicos tienen un sentido de los pasos que conducen a la explosión, pero con las simulaciones aprenden mucho y pueden ver comportamientos que no esperaban. El proceso en sí no es desconocido, pero su aplicación a una supernova si lo es.
Ott dijo: “Esta es la física con la que estamos familiarizados. Pero es la primera vez que lo aplicamos a las supernovas”.
(continua en la segunda parte)
Fuente: space, universo a la vista, universitam
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