La supernova que vieron en 1181 dejó nudos de gas 10 veces más anchos que la órbita de Neptuno

Las estelas brillantes que brotan de Pa 30 como un fuego artificial congelado no son estelas en absoluto. Nuevas imágenes del telescopio Gemini North en Hawái muestran que cada filamento es una cadena de nudos de gas ensartados como perlas, y cada nudo es lo suficientemente ancho como para contener las órbitas de los ocho planetas unas diez veces.

Eso importa porque Pa 30 es el único lugar en nuestra galaxia donde los astrónomos pueden estudiar los restos de una rara explosión estelar medio fallida con la sobreviviente aún dentro de ella. Los nudos son el primer vistazo detallado de cómo se rompieron esos restos, y la posición de la estrella indica que la explosión fue mucho más uniforme que la mayoría de las supernovas.

Pa 30 es el probable remanente de una “estrella invitada” que astrónomos en la China y Japón medievales, junto con fuentes árabes, vieron arder en la constelación de Casiopea. Hoy la nebulosa parece una cabeza de diente de león: una esfera de filamentos radiales alrededor de una estrella central extremadamente caliente. Las nuevas observaciones, lideradas por Tim Cunningham del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian e Ilaria Caiazzo del Institute of Science and Technology Austria (ISTA), revelan aproximadamente diez veces más de esos filamentos que cualquier imagen anterior.

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“La región planetaria de nuestro sistema solar cabría en cada nudo unas diez veces y sobraría espacio”, dijo Caiazzo. “Los nudos son sorprendentemente uniformes. Estamos emocionados por intentar modelarlos”.

Cómo Gemini North extrajo los nudos de la luz estelar

El equipo utilizó el Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) en Gemini North, que se encuentra a más de 4.200 metros de altitud en Maunakea. En lugar de recolectar toda la luz visible, usaron filtros de banda estrecha que solo dejan pasar el resplandor de átomos específicos: azufre ionizado, que brilla en rojo, y oxígeno doblemente ionizado, que brilla en azul verdoso. Bloquear todo lo demás hace que el gas tenue resalte contra el denso campo estelar detrás.

En luz de azufre, el número de filamentos detectados aumentó aproximadamente en un orden de magnitud en comparación con estudios anteriores. Vistos de cerca, esos filamentos no eran líneas suaves sino cascadas de nudos o grumos. Las imágenes de oxígeno arrojaron un segundo resultado: la primera confirmación de que el resplandor difuso de oxígeno visto en observaciones anteriores proviene de los mismos filamentos que el azufre, no de una nube separada.

Medir los nudos implicó trabajar al límite de lo que la atmósfera permite. La anchura media de un filamento de azufre resultó ser de 0,7 segundos de arco, solo ligeramente más ancha que la turbulencia atmosférica de 0,5 segundos de arco sobre el telescopio esa noche. Ese pequeño exceso significa que los filamentos están parcialmente resueltos, e implica un diámetro típico de nudo de unos 10^16 centímetros, o aproximadamente 100 mil millones de kilómetros.

Pa 30 en números que se pueden sentir

La órbita de Neptuno tiene unos 9 mil millones de kilómetros de ancho, por lo que un solo nudo en Pa 30 abarca más de diez de ellas colocadas lado a lado. Eso es aproximadamente 670 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, y la nebulosa está recorrida por cadenas de estos nudos.

Pa 30 se encuentra a unos 7.500 años luz de la Tierra. Suena remoto, pero está mucho más cerca que el centro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años luz, y esa proximidad es la razón por la que se pueden ver los nudos. “Podemos ver este nivel de detalle debido a la proximidad de Pa 30 a la Tierra”, dijo Caiazzo.

La estrella en el corazón de la nebulosa, catalogada como IRAS 00500+6713, arde a unos 200.000 grados Celsius, más de 30 veces más caliente que la superficie del Sol. Impulsa un viento de unos 16.000 kilómetros por segundo, más del 5 por ciento de la velocidad de la luz. La supernova que la creó es una de solo cinco en la Vía Láctea observadas desde la Tierra antes de la invención del telescopio.

La estrella que nunca recibió una patada

La mayoría de las supernovas destruyen su estrella o dejan un cadáver compacto. Pa 30 pertenece a una clase más rara llamada Tipo Iax: explosiones termonucleares de baja energía e incompletas que dejan una sobreviviente maltrecha, apodada “estrella zombi”. Los investigadores han propuesto que esta comenzó como una colisión entre dos enanas blancas, los densos restos del tamaño de la Tierra de estrellas que han agotado su combustible. Pa 30 es el único remanente conocido de Tipo Iax en la Vía Láctea. Existen algunos objetos similares en otras galaxias, pero este es el único donde los telescopios pueden ver a la sobreviviente.

En explosiones asimétricas, la estrella sobreviviente recibe una “patada” que la envía a la deriva lejos del centro de sus restos. Las imágenes de Gemini colocan el centro de la nebulosa exactamente donde está la estrella. El equipo estableció un límite superior de unos 100 kilómetros por segundo para cualquier patada lateral, insignificante en comparación con el viento de la propia estrella.

“Las explosiones conservan el momento lineal. Si la explosión en sí misma fuera perfectamente simétrica, los eyecciones también deberían ser simétricas, y la estrella sobreviviente no debería recibir una patada sustancial”, dijo Caiazzo. “Prácticamente no vemos que la estrella se mueva en absoluto”.

Lo que los nudos no resuelven

Las imágenes muestran los nudos, pero no lo que los formó. Los investigadores sugieren que las variaciones de temperatura o densidad en el gas alrededor de la estrella pueden haber fragmentado los restos en grumos, pero ningún modelo ha logrado reproducir cadenas tan regulares. La propia descripción de Caiazzo, “sorprendentemente uniformes y esperando ser modelados”, es una pregunta abierta más que una respuesta.

La medición del tamaño también se apoya en un margen pequeño. Los filamentos son solo ligeramente más anchos que la turbulencia atmosférica, por lo que el diámetro del nudo es una inferencia a partir de perfiles parcialmente resueltos, no una medición limpia de nudos individuales. Las imágenes de oxígeno se tomaron en condiciones más pobres, con anchuras de aproximadamente 1 segundo de arco que coinciden con la propia turbulencia.

El límite de la patada se aplica solo al movimiento en el plano del cielo. Las imágenes no pueden medir el movimiento hacia o desde nosotros, y un estudio anterior del mismo grupo con el Keck Cosmic Web Imager encontró más restos en un lado que en el otro a lo largo de nuestra línea de visión, lo que, según dijeron, podría insinuar una explosión asimétrica. Conciliar eso con una estrella que apenas se ha movido lateralmente es parte del trabajo pendiente. Incluso el vínculo con la supernova histórica se basa en la edad, la posición y el brillo que coinciden, no en una firma directa.

De estrella invitada a Pa 30

Según NOIRLab, ocho textos distintos registran el evento. Los observadores notaron la nueva estrella por primera vez entre el 4 y el 6 de agosto de 1181, y permaneció visible en Casiopea durante 185 días. Durante décadas, los astrónomos la vincularon a un remanente llamado 3C 58, pero la edad estimada de ese objeto nunca encajó cómodamente.

Pa 30 mismo apareció recién en 2013, cuando el astrónomo aficionado Dana Patchick lo detectó en datos infrarrojos del Wide-field Infrared Survey Explorer de la NASA durante una búsqueda de ciencia ciudadana de nebulosas planetarias. Fue la trigésima nebulosa que encontró. En 2021, un equipo liderado por Andreas Ritter midió un choque que se movía a unos 1.100 kilómetros por segundo y una edad de expansión de aproximadamente 1.000 años, con una posición en el cielo dentro de los 3,5 grados de los informes chinos y japoneses. En 2024, Cunningham y Caiazzo utilizaron el Keck Cosmic Web Imager para mostrar que los restos se desplazan hacia afuera casi libremente, lo que llamaron una fuerte confirmación de que la nebulosa proviene del evento de 1181.

“Los registros históricos confiables de explosiones estelares se extienden solo unos mil años. Hasta donde sabemos, bien podría haber remanentes similares aún al acecho en la oscuridad de nuestra propia galaxia”, dijo Cunningham.

Preguntas frecuentes sobre Pa 30 y la supernova de 1181

¿Qué es Pa 30?

Pa 30 es una nebulosa en la constelación de Casiopea, a unos 7.500 años luz de distancia, compuesta de filamentos radiales de gas alrededor de una estrella sobreviviente muy caliente. Es el probable remanente de la supernova que fuentes chinas, japonesas y árabes registraron en 1181.

¿Se puede ver la supernova de 1181 hoy?

No a simple vista. La explosión se desvaneció después de unos seis meses, y su remanente Pa 30 es tan tenue que solo se identificó en 2013 en datos de estudios infrarrojos. Sus filamentos solo aparecen en imágenes profundas de grandes telescopios como Gemini North.

¿Qué es una supernova Tipo Iax?

Es una versión más débil e incompleta de las explosiones termonucleares que destruyen las enanas blancas. En lugar de destruir la estrella por completo, deja una sobreviviente dañada, a menudo llamada estrella zombi. Pa 30 es el único remanente conocido de este tipo en la Vía Láctea.

¿Qué tan grandes son los nudos en Pa 30?

El artículo estima un diámetro típico de nudo de unos 10^16 centímetros, aproximadamente 100 mil millones de kilómetros. Según el equipo, la región de nuestro sistema solar que contiene los planetas cabría dentro de cada nudo unas diez veces.

Lo que viene después

El equipo ahora quiere modelar cómo se formaron cadenas tan regulares de nudos. También planean usar las características distintivas de Pa 30 como plantilla para buscar remanentes similares en la Vía Láctea y galaxias cercanas. “La astronomía ha entrado en la era de los grandes datos”, dijo Cunningham. “Nuestros hallazgos nos ayudarán a examinar los enormes conjuntos de datos”. El estudio fue publicado el 6 de octubre de 2026 en The Astrophysical Journal.

Referencia: Cunningham et al., “Detection of Knots in the Type Iax Supernova Remnant Pa 30”, The Astrophysical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-4357/ae9cb2

Etiquetas: astronomía, Supernova, enana blanca, Gemini North, NOIRLab, Pa 30

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