Los chorros desiguales propinaron el empujón a la estrella de neutrones de Cassiopeia A

Original: "A pair of unequal jets imparted the kick velocity to the neutron star of Cassiopeia A"
arXiv:2609.16138v1 · 2026-09-14 · CC BY 4.0 · 2 min
Un par de anillos opuestos en el remanente de supernova apunta a dos chorros explosivos de distinta potencia, los cuales impulsaron a la estrella de neutrones.

En el centro del remanente de supernova Cassiopeia A corre una estrella de neutrones a 400 kilómetros por segundo. En un solo segundo recorre la distancia de Madrid a Barcelona. ¿De dónde sale semejante aceleración? Un nuevo estudio demuestra que a la estrella la empujaron dos disparos de un cañón cósmico, y que uno fue cuarenta veces más potente que el otro.

La explosión de la estrella dejó tras de sí una nube de gas en expansión. En las imágenes de Cassiopeia A se ven dos anillos: el grande del norte, bautizado como «Corona», y el pequeño del sur. Ambos yacen sobre un mismo eje, pero difieren mucho en tamaño. Los científicos combinaron imágenes de los telescopios JWST y Chandra, midieron los anillos y construyeron un modelo tridimensional de la explosión. En el modelo, primero la estrella explotó de forma esférica y, cuatro segundos después, dos chorros, es decir, dos flujos estrechos de materia, golpearon en direcciones opuestas. El chorro del norte transportaba una energía de 3.6×10^50 erg, mientras que el del sur solo 9×10^48 erg.

La diferencia entre los impulsos de los chorros fue de 588 masas solares multiplicadas por un kilómetro por segundo. Según la ley de conservación del impulso, la estrella de neutrones, con una masa de 1.4 masas solares, debió de adquirir una velocidad de unos 420 km/s.

El modelo reprodujo ambos anillos con la proporción de tamaños correcta. El eje que une sus centros pasa por el punto de simetría del remanente. En el borde de los anillos, el modelo desarrolló una inestabilidad de Rayleigh–Taylor: unos chorros con forma de dedos, parecidos a la «Corona» que se observa. Esto significa que el par asimétrico de chorros pudo realmente formar tanto los anillos como el empujón de la estrella.

Antes, la «Corona» se explicaba por burbujas de níquel que afloraban. El nuevo trabajo vincula por primera vez un par concreto de anillos con el movimiento de la estrella de neutrones a través del mecanismo kick-BEAP. Esto refuerza el argumento a favor de los «chorros oscilantes», la idea de que en la explosión de una supernova surgen varias parejas de chorros que cambian de dirección.

Ahora este método puede aplicarse a otros remanentes de supernova. Si los anillos y los empujones son frecuentes, entonces la asimetría de los chorros es una fuente común de las velocidades de las estrellas de neutrones. Cassiopeia A ha vuelto a ser la clave: su cercanía y su juventud permiten ver detalles que en otros remanentes se borraron hace mucho.

La velocidad de la estrella de neutrones en Cassiopeia A es de unos 400 km/s. En un segundo recorre la distancia de Moscú a San Petersburgo.

\Delta p_j = p_{\rm up} - p_{\rm down}
Momento transferido a la estrella de neutrones por la asimetría de los chorros
v_{\rm kick} = \frac{\Delta p_j}{M_{\rm NS}}
Velocidad de la patada obtenida a partir de la ley de conservación del momento
f_{\rm st} = \frac{1}{\rho} \sqrt{|\vec{\nabla}P \cdot \vec{\nabla}\rho|} \, \mathrm{sgn}(\vec{\nabla}P \cdot \vec{\nabla}\rho)
Magnitud que determina el crecimiento de la inestabilidad en la frontera de las capas aceleradas
Científicos
Enrico FermiFritz Zwicky
Conceptos
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