A unos 7.500 años luz, Pa 30 es el principal candidato a remanente de la estrella invitada observada en 1181. Nuevas imágenes descomponen sus filamentos, semejantes a fuegos artificiales, en cadenas de nudos de gas. Así ayudan a investigar cómo esta rara explosión dejó una estrella y moldeó el material circundante.
Puntos clave
- Las nuevas imágenes identifican aproximadamente diez veces más filamentos que antes y revelan cadenas de nudos de gas en su interior.
- El tamaño representativo de los nudos es de unos 10¹⁶ centímetros; están cerca del límite de resolución, por lo que sus tamaños siguen siendo estimaciones.
- El retroceso transversal de la estrella central tiene un límite superior de 14 km/s a 3σ; el límite tridimensional depende además de supuestos sobre la dirección.
Los filamentos radiales de la nebulosa Pa 30 muestran ahora detalles parecidos a cuentas de un collar. Un equipo codirigido por Tim Cunningham e Ilaria Caiazzo obtuvo imágenes profundas de banda estrecha con el instrumento GMOS de Gemini Norte, en Hawái. Las trazas que parecían lisas contienen cadenas de nudos de gas.
Las pistas de la estrella invitada de 1181
Pa 30, situada a unos 7.500 años luz de la Tierra, no se descubrió hasta 2013, cuando el astrónomo aficionado Dana Patchick la encontró en datos infrarrojos de WISE. Es el principal candidato a remanente de SN 1181, la estrella invitada histórica descrita en registros chinos, japoneses y árabes.
Un estudio de 2023 ya había identificado decenas de filamentos que se extendían hacia fuera. La espectroscopia de 2024 mostró velocidades del material expulsado compatibles, en líneas generales, con una expansión libre, reforzando el vínculo con SN 1181. La estrella central superviviente y la ausencia de hidrógeno y helio en el material expulsado llevaron a interpretar el sistema como el remanente de una supernova termonuclear de tipo Iax relativamente tenue que dejó una estrella superviviente.
Nudos de gas a lo largo de los filamentos
Las nuevas observaciones siguen la emisión del azufre una vez ionizado, [S II], y del oxígeno dos veces ionizado, [O III]. Las imágenes de azufre identifican aproximadamente diez veces más filamentos que antes. Las de oxígeno muestran las mismas estructuras y permiten asociar la emisión de oxígeno, antes más difusa, con filamentos concretos.
Un diámetro representativo de los nudos es de unos 10¹⁶ centímetros, equivalentes a unas 670 unidades astronómicas: alrededor de once veces el diámetro de la órbita de Neptuno. Sin embargo, apenas se resuelven por encima del desenfoque atmosférico, por lo que los tamaños son estimaciones preliminares. La separación aparentemente similar entre nudos también puede verse afectada por estructuras que se superponen en proyección.
Los filamentos apuntan a la estrella central
El equipo utilizó la transformada de Hough móvil para medir la orientación de los filamentos y deducir el centro común al que apuntan. Su posición es compatible con la de la estrella central, IRAS 00500+6713, lo que limita el retroceso que pudo alejarla del centro durante la explosión.
En el plano del cielo, la velocidad de retroceso transversal tiene un límite superior de 14 km/s a 3σ. Si se supone que todas las direcciones de retroceso en el espacio tridimensional son igual de probables, el límite superior de la velocidad total es de 94 km/s a 3σ. Este último es un límite estadístico que depende de ese supuesto; la velocidad de la estrella a lo largo de la línea de visión sigue siendo difícil de medir directamente.
¿Cómo se formaron las cadenas de nudos?
Los nudos añaden una exigencia a los modelos de formación de filamentos: deben explicar tanto las estructuras radiales delgadas como las concentraciones de gas que contienen. El artículo analiza inestabilidades debidas a diferencias de velocidad del flujo y la inestabilidad térmica causada por el rápido enfriamiento del gas. Ambos procesos podrían actuar conjuntamente; el mecanismo concreto sigue abierto.
Pa 30 ofrece una oportunidad poco frecuente de estudiar un remanente de tipo Iax relativamente cercano. El equipo espera que su morfología distintiva permita encontrar sistemas similares en la Vía Láctea y en galaxias próximas, extendiendo las pistas de esta antigua explosión a otros finales estelares.