El Lobo Rayado

M82 y SN2014J con Telescopio William Herschel

Hace un par de días os contaba el descubrimiento de una supernova de tipo Ia en la galaxia M 82. La supernova, bautizada SN 2014J, tiene ahora una magnitud aproximada de 10, siendo fácilmente localizable con telescopios pequeños. E incluso es probable que pueda verse con prismáticos a finales de la semana que viene si alcanza la magnitud 8, como algunos expertos vaticinan. En efecto, estos días resulta la notica astronómica por excelencia, con miles de astrónomos, aficionados y profesionales, dirigiendo sus telescopios a este famoso objeto y consiguiendo imágenes y datos científicos de galaxia y supernova. Precisamente esta semana se encuentran en el Telescopio William Herschel (WHT) (Observatorio del Roque de los Muchachos, isla de La Palma, España), con un espejo primario de 4.2m de tamaño, mis colegas los astrofísicos Manuel Moreno-Raya (CIEMAT, España) y Lluís Galbany (DAS/UC, Chile) observando nuestro programa científico por cuatro noches (23 al 26 de enero) usando el espectrógrafo ISIS (viejo conocido mío, la mitad de los datos de mi tesis vienen de ahí). Curiosamente, el proyecto científico (que es parte de la tesis doctoral que Manu está realizando) tiene como objetivo calcular propiedades físicas y químicas de una muestra de galaxias que han albergado supernovas de tipo Ia. Así que no podía ser de otra manera: hemos estado observando M 82 y la supernova SN 2014J con el Telescopio William Herschel.

Tras tres días, aquí os presento en exclusiva los resultados preliminares que estamos obteniendo. Primero, comencemos con la imagen bonita de la galaxia con la supernova. Para las imágenes no usamos ISIS sino la cámara ACAM (Auxiliary-Port Camera), instalada permanentemente en el foco cassegrain del WHT. Tiene un campo circular de 8 minutos de arco, la resolución es 0.25"/píxel, y dispone de una enorme variedad de filtros, incluido el filtro en Hα. Además, permite realizar espectroscopía de baja resolución, siendo capaz de observar prácticamente todo el espectro visible (3500-9500 Angstroms) a la vez. Todos los días estamos obteniendo imágenes en filtros anchos (u, g, r, i) con distintos tiempos de exposición (la supernova saturaba hoy con sólo 4 segundos en el filtro r), y por fin hoy también hemos observado con el filtro Hα. Manu y Lluis me han ido pasando los datos, que he ido reduciendo (esto es, en el argot astronómico, "limpiando y preparando") y analizando, para conseguir esta imagen:

Imagen de la galaxia starburst M 82 (localizada a 12 millones de años luz sobre la constelación boreal de la Osa Mayor) con la supernova SN 2014J. La supernova, de tipo Ia, aparece señalada con dos líneas. Los datos para hacer esta imagen se consiguieron con la cámara ACAM del Telescopio William Herschel (WHT) (Observatorio del Roque de los Muchachos, isla de La Palma, España). Se usaron los filtros u (coloreado en azul oscuro, dos tomas de 300 segundos), g (en cían, 3 tomas de 100 segundos), i (en verde, tres tomas de 100 segundos) y r (en rojo, 3 tomas de 100 segundos). Los datos se consiguieron el 24 de enero hacia las 04:40 UT, excepto los datos en filtros r y u (25 de enero hacia las 06:00 UT). Además, se ha incluido una toma extra en el filtro Hα, también codificado en rojo, conseguida combinando 4 imágenes de 300 segundos. Los datos en Hα se obtuvieron el 26 de enero a las 06:30, terminando ya durante el crepúsculo. Todos los datos se redujeron usando rutinas de IRAF. La composición en color se consiguió con Photoshop. Créditos: Observadores: Manuel E. Moreno-Raya (CIEMAT, Spain) & Lluís Galbany (DAS / UC, Chile), Procesado de datos y composición en color: Ángel R. López-Sánchez (AAO / MQ, Australia), Astrónomo de soporte: Chris Benn (ING, Reino Unido), Operador del Telescopio: José Norberto González (ING, Reino Unido). Equipo de investigación: Manuel E. Moreno-Raya (CIEMAT, España), Mercedes Mollá (CIEMAT, España), Ángel R. López-Sánchez (AAO / MQ, Australia), Lluís Galbany (DAS / UC, Chile), Aurelio Carnero (ON, Brasil), Inma Domínguez (UGR, España) y Pepe Vílchez (CSIC / IAA, España)..

Como veis, la supernova destaca predominantemente dentro de la galaxia, de la que he intentado sacar todos los detalles: las bandas de polvo que atraviesan el disco (negro-amarillo), los intensos brotes de formación estelar (en azul) y sobre todo la estructura filamentosa del superviento galáctico (en rojo) de gas caliente e ionizado que se escapa de forma perpendicular al disco de la galaxia. Precisamente por conseguir esta estructura bien he estado insitiendo en observar en Hα, el filtro se colocó en ACAM la tarde pasada. Aunque creo la imagen ha quedado muy bien y habla por sí sola, aquí el perfeccionista se queja de que las condiciones atmosféricas en el Osbervatorio del Roque de los Muchachos no han sido las ideales estos días, por lo que hemos tenido un seeing variable entre 2 y 5 segundos de arco, lo que hace que algunas imágenes tengan las estrellas más gordas. Esto pasa sobre todo en el filtro u, de ahí esa aureola azul-violeta que tienen las estrellas.

Por otro lado, y hasta que analicemos con detalle los espectros de ISIS, también hemos usado ACAM para obtener un espectro de baja resolución de la SN 2014J. Aquí lo tenéis:

Espectro óptico de la supernova de tipo Ia SN 2014J en la galaxia M 82 obtenido con el espectrógrafo ACAM del Telescopio William Herschel (WHT) (Observatorio del Roque de los Muchachos, isla de La Palma, España). Se representa la intensidad o flujo relativo ("Arbitrary Flux", en el eje vertical) frente a la longitud de onda ("Wavelength", el "color"), señalándose las líneas de absorción principales detectadas. Además de las bandas de hierro, magnesio y silicio destacan absorciones de azufre, sodio, calcio y carbono. El espectro combina dos exposiciones de 200 segundos usando el prisma V400 de ACAM. Estos datos se obtuvieron el 25 de enero de 2014 a las 7:10 TU. Esto corresponde aproximadamente a la época -11 días, puesto que se espera la supernova alcance su máximo en ese tiempo. La reducción de las imágenes y calibrado en longitud de onda se realizó usando tareas de IRAF. Créditos: Observadores: Manuel E. Moreno-Raya (CIEMAT, Spain) & Lluís Galbany (DAS / UC, Chile), Procesado de datos y composición en color: Ángel R. López-Sánchez (AAO / MQ, Australia), Astrónomo de soporte: Chris Benn (ING, Reino Unido), Operador del Telescopio: José Norberto González (ING, Reino Unido). Equipo de investigación: Manuel E. Moreno-Raya (CIEMAT, España), Mercedes Mollá (CIEMAT, España), Ángel R. López-Sánchez (AAO / MQ, Australia), Lluís Galbany (DAS / UC, Chile), Aurelio Carnero (ON, Brasil), Inma Domínguez (UGR, España) y Pepe Vílchez (CSIC / IAA, España)..

Tras terminar yo la reducción de los datos, Lluís ha sido quien hoy ha estado identificando las líneas de absorción principales que vemos en el espectro de la SN 2014J. Destacan sobre todo las bandas de hierro (Fe II y Fe III), magnesio (Mg II) y silicio (Si II) entre 4000 y 5000 A. Estos rasgos son fusiones de muchas líneas de estos elementos metálicos, que se están produciendo por la violenta explosión de supernova. De hecho, se esperan que vayan cambiando al pasar los días, dado que la concentración y la abundancia química de cada especie va variando al convertirse unos elementos en otros y poderse observar más material proveniente del centro de la estrella muerta. El espectro también muestra absorciones de azufre (S II) a 5240 y 5450 A, una fuerte absorción de silicio (Si II) a 6150, y absorciones de calcio (Ca II), sodio (Na I) y oxígeno (O I). Aparecen también algunas bandas atribuídas a absorciones de nuestra atmósfera (marcadas como "Tel", de "Telúricas"). Pero la línea que más nos ha llamado la atención es la pequeña absorción de carbono (C II) a 6580 A. Esta línea está indicando que la enana blanca progenitora de la supernova estaba compuesta por carbono y oxígeno. Faltaría reducir y analizar con detenimiento los espectros de ISIS para sacar conclusiones más robustas y con números de todo ello.

Mañana (mi lunes, que aquí es festivo porque hoy domingo es el Día de Australia) me dedicaré a preparar unas notas de prensa y de traducir toda esta información al inglés. Pero me hacía especialmente ilusión dejarlo por mi blog hoy.

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De: Fernando Mejido

Fecha: 2014-01-26 21:00

Es curioso, en visual no hay tanta diferencia entre la supernova y la estrella que hay al lado. En la imagen, al haber más espectro se ven muy diferentes. Ayer sábado nos "bañamos" con su luz desde Ciudad Real. Una pasada de imagen.

De: Miguel A. García

Fecha: 2014-01-27 14:23

Una pasada de imagen, una pasada de artículo y otra curiosa SN que ya me gustaría ver en directo. Pero en fin, tal y como nos lo suele contar Angel es un alucine. Eso de los prismáticos me ha gustado, al menos si no veo la galaxia probare a encontrar la SN saludos desde Cañete de Las Torres

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