Imagen fusionada de las observaciones XMM-Newton EPIC de W49B. Rojo: 2.35–2.7 keV (S Heα y Lyα); verde: 4.4–6.2 keV (continuo); azul: 6.45–6.9 keV (complejo Fe K). El círculo sólido blanco indica la región para la extracción de espectros globales y el anillo discontinuo cian indica la región para la extracción de espectros de fondo. Crédito: Lei Sun y Yang Chen, 2020.

Utilizando el telescopio espacial XMM-Newton de la ESA se ha investigado un remanente de supernova luminosa (RSN) conocido como W49B. Los resultados del nuevo estudio, presentado en un artículo publicado el 16 de marzo en arXiv.org, arrojan más luz sobre las propiedades de esta RSN y sobre la naturaleza de su progenitor.

 Las RSN son estructuras difusas que se expanden como resultado de una explosión de supernova. Contienen material expulsado que se expande de la explosión y otro material interestelar que ha sido arrastrado por el paso de la onda de choque de la estrella explotada.

 Los restos de supernovas desempeñan un papel clave en la evolución de las galaxias, dispersando los elementos pesados producidos en la explosión de supernova en el medio interestelar (ISM) y proporcionando la energía necesaria para calentar el ISM. También se piensa que los RSN son responsables de la aceleración de los rayos cósmicos galácticos.

 Localizado muy probablemente entre 26.000 y 36.800 años luz de distancia de la Tierra, W49B es una RSN de morfología mixta. Es uno de los primeros restos de supernova detectados con plasma recombinante (sobreionizado) (PR) y también uno de los RSN más luminosos de la Vía Láctea en la banda de radio de 1,0 GHz o rayos gamma GeV.

 La naturaleza del progenitor de W49B sigue siendo una pregunta abierta. La hipótesis más plausible es que se trata de una supernova de colapso del núcleo (CC), sin embargo, algunos estudios proponen que podría ser una SN Termonuclear de Tipo Ia, o incluso una explosión de Tipo Ib/Ic impulsada por chorro. Para averiguar qué escenario es cierto, Lei Sun y Yang Chen de la Universidad de Nanjing en China analizaron las observaciones XMM-Newton de archivo de W49B.

 "Realizamos un análisis exhaustivo de espectroscopía de rayos X e imágenes de RSN W49B utilizando datos de archivo XMM-Newton", escribieron los astrónomos en el documento.

 El estudio encontró evidencia espectral de sobreionización de hierro y también elementos más ligeros como silicio, sodio y calcio, en el plasma caliente dominado por eyección de W49B. Además, la investigación limitó las propiedades térmicas y de ionización del PR en esta RSN.

 En particular, la investigación encontró que el PR en W49B tiene una composición multitemperatura y consta de dos componentes con una masa total de alrededor de 4.6 masas solares. Los dos componentes resultaron estar dominados por el material de eyección, pero caracterizados por diferentes temperaturas de electrones (aproximadamente 1,60 y 0,64 keV) y edades de recombinación (aproximadamente 6.000 y 3.400 años).

 Además, los datos de XMM-Newton proporcionaron imágenes de flujo de línea y los mapas de ancho equivalente de varias líneas de emisión para W49B. El análisis de este conjunto de datos indica que la estructura central tipo barra de la RSN tiene la medida de emisión más alta para casi todas las líneas de emisión. Mientras tanto, las distribuciones de la abundancia de metales muestran características claras y estratificadas.

 El estudio químico de la eyección en W49B encontró que las proporciones de abundancia de metales apoyan el escenario de progenitor de supernova de colapso del núcleo (con una masa inferior a 15 masas solares) para la RSN estudiada. Sin embargo, algunos resultados apuntan a otra explicación.

 "Si W49B se origina en una explosión CC, nuestros resultados sugieren que la masa progenitora esté por debajo de 15 masas solares. Pero la alta abundancia de Mn (Mn/Fe > 1) será confusa en el contexto CC. Si W49B se origina en un SN Tipo Ia , nuestros resultados indican que las proporciones de abundancia de metales podrían ser aproximadamente consistentes con un modelo DDT [detonación retardada] con ignición de múltiples puntos, pero la eyección emisora ​​de rayos X solo representa ~10 por ciento de la eyección total de SN", concluyeron los astrónomos.

Más información: Una vista de rayos X XMM-Newton del remanente de supernova W49B: Revisitando su plasma recombinante y su tipo de progenitor, arXiv: 2003.07237 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/2003.07237