Fuegos artificiales galácticos: nuevas imágenes de ESO revelan impresionantes características de galaxias cercanas
Un equipo de astrónomos ha publicado nuevas observaciones de galaxias cercanas que se asemejan a coloridos fuegos artificiales cósmicos. Las imágenes, obtenidas con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), muestran diferentes componentes de las galaxias en distintos colores, lo que permite al equipo identificar las ubicaciones de las estrellas jóvenes y el gas que calientan a su alrededor. Al combinar estas nuevas observaciones con los datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio, el equipo está ayudando a arrojar nueva luz sobre lo que desencadena que el gas acabe formando estrellas.
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| Esta imagen combina observaciones de las galaxias cercanas NGC 1300, NGC 1087, NGC 3627 (arriba, de izquierda a derecha), NGC 4254 y NGC 4303 (abajo, de izquierda a derecha) tomadas con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO. Cada imagen individual es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas caliente. Los resplandores dorados corresponden principalmente a nubes de hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo cual marca la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas del fondo revelan la distribución de estrellas ligeramente más viejas. Las imágenes fueron tomadas como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que está realizando observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/PHANGS |
La comunidad astronómica sabe que las estrellas nacen en nubes de gas, pero aún no se sabe con seguridad qué es lo que desencadena el proceso de formación estelar y cuál es el papel que juegan las galaxias. Para entender este proceso, un equipo de investigación ha observado varias galaxias cercanas con potentes telescopios en tierra y en el espacio, haciendo un sondeo de las diferentes regiones galácticas implicadas en los nacimientos estelares.
"Por primera vez estamos resolviendo unidades individuales de formación estelar en una amplia gama de ubicaciones y entornos dentro de una muestra que representa bien los diferentes tipos de galaxias", afirma Eric Emsellem, astrónomo de ESO en Alemania y autor principal del artículo científico que describe el estudio realizado como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). "Podemos observar directamente el gas que da origen a las estrellas, vemos las propias estrellas jóvenes y somos testigos de su evolución a través de varias fases".
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| Esta imagen, tomada con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, muestra la cercana galaxia NGC 4303. NGC 4303 es una galaxia espiral, con una barra de estrellas y gas en su centro, situada a unos 55 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Virgo. La imagen es una superposición de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas caliente. Los resplandores dorados corresponden principalmente a nubes de hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo cual marca la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas del fondo revelan la distribución de estrellas ligeramente más viejas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/PHANGS |
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| Esta imagen de la cercana galaxia NGC 4303 se obtuvo combinando observaciones tomadas con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO y con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio. NGC 4303 es una galaxia espiral, con una barra de estrellas y gas en su centro, situada a unos 55 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Virgo. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas. Las observaciones de ALMA están representadas en tonos parduzco-anaranjados y resaltan las nubes de gas molecular frío que proporcionan la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas. Los datos de MUSE aparecen principalmente en dorado y azul. Los intensos resplandores dorados indican nubes cálidas formadas principalmente por hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo que indica la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas revelan la distribución de estrellas ligeramente más antiguas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS |
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| Esta imagen, tomada con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, muestra la galaxia cercana NGC 4254. NGC 4254 es una galaxia espiral de gran diseño localizada aproximadamente a 45 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Coma Berenices. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas caliente. Los resplandores dorados corresponden principalmente a nubes de hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo cual marca la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas del fondo revelan la distribución de estrellas ligeramente más viejas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/PHANGS |
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| Esta imagen de la cercana galaxia NGC 4254, se obtuvo combinando observaciones tomadas con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO y con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio. NGC 4254 es una galaxia espiral de gran diseño localizada, aproximadamente, a 45 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Coma Berenices. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas. Las observaciones de ALMA están representadas en tonos parduzco-anaranjados y resaltan las nubes de gas molecular frío que proporcionan la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas. Los datos de MUSE aparecen principalmente en dorado y azul. Los intensos resplandores dorados indican nubes cálidas formadas principalmente por hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo que indica la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas revelan la distribución de estrellas ligeramente más antiguas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS |
Mediante la combinación de imágenes de MUSE y ALMA, el equipo pueden examinar las regiones galácticas donde se está produciendo formación estelar, comparándolas con aquellas regiones en las que se espera que tenga lugar, con el fin de comprender mejor qué desencadena, impulsa o frena el nacimiento de nuevas estrellas. Las imágenes resultantes son impresionantes y ofrecen una visión espectacularmente colorida de los viveros estelares que hay en nuestras galaxias vecinas.
"Hay muchos misterios que queremos desentrañar", declara Kathryn Kreckel, de la Universidad de Heidelberg, en Alemania, y coautora del estudio. "¿Nacen más a menudo las estrellas en regiones específicas de sus galaxias anfitrionas? Y, si es así, ¿por qué? Y, una vez que nacen, ¿cómo influye su evolución en la formación de nuevas generaciones de estrellas?".
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| Esta imagen, tomada con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, muestra la cercana galaxia NGC 3627. NGC 3627 es una galaxia espiral localizada aproximadamente a 31 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Leo. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas caliente Los resplandores dorados corresponden principalmente a nubes de hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo cual marca la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas del fondo revelan la distribución de estrellas ligeramente más viejas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/PHANGS |
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| Esta imagen de la cercana galaxia NGC 3627 se obtuvo combinando las observaciones tomadas con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO y con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio. NGC 3627 es una galaxia espiral localizada aproximadamente a 31 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Leo. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas. Las observaciones de ALMA están representadas en tonos parduzco-anaranjados y resaltan las nubes de gas molecular frío que proporcionan la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas. Los datos de MUSE aparecen principalmente en dorado y azul. Los intensos resplandores dorados indican nubes cálidas formadas principalmente por hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo que indica la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas revelan la distribución de estrellas ligeramente más antiguas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS |
Ahora, la comunidad astronómica podrá responder a estas preguntas gracias a la gran cantidad de datos de MUSE y ALMA que ha obtenido el equipo de PHANGS. MUSE recopila espectros —los "códigos de barras" que se rastrean para revelar las propiedades y la naturaleza de los objetos cósmicos — de cada lugar dentro de su campo de visión, proporcionando así información mucho más rica que los instrumentos tradicionales. Para el proyecto PHANGS, MUSE observó 30 000 nebulosas de gas caliente y recogió unos 15 millones de espectros de diferentes regiones galácticas. Las observaciones de ALMA, por otro lado, permitieron al equipo mapear alrededor de 100 000 regiones de gas frío en 90 galaxias cercanas, produciendo un atlas sin precedentes de viveros estelares del Universo cercano.
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| Esta imagen, tomada con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, muestra la galaxia cercana NGC 1087. NGC 1087 es una galaxia espiral situada a unos 80 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Cetus. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas caliente. Los resplandores dorados corresponden principalmente a nubes de hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo cual marca la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas del fondo revelan la distribución de estrellas ligeramente más viejas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/PHANGS |
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| Esta imagen de la galaxia cercana NGC 1087 se obtuvo combinando las observaciones tomadas con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO y con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio. NGC 1087 es una galaxia espiral localizada aproximadamente a 80 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Cetus. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas. Las observaciones de ALMA están representadas en tonos parduzco-anaranjados y resaltan las nubes de gas molecular frío que proporcionan la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas. Los datos de MUSE aparecen principalmente en dorado y azul. Los intensos resplandores dorados indican nubes cálidas formadas principalmente por hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo que indica la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas revelan la distribución de estrellas ligeramente más antiguas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS |
Además de ALMA y MUSE, el proyecto PHANGS también incluye observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA. Los diversos observatorios fueron seleccionados para permitir al equipo escanear a nuestros vecinos galácticos en diferentes longitudes de onda (visible, infrarrojo cercano y radio), ya que cada rango de longitud de onda revela distintas partes de las galaxias observadas. "Su combinación nos permite estudiar las diversas etapas del nacimiento estelar con más detalle de lo que es posible con observaciones individuales, partiendo de la formación de los viveros estelares hasta el inicio de la formación estelar en sí y llegando a la fase de la destrucción final de los viveros por parte de las estrellas recién nacidas", afirma el coautor, Francesco Belfiore, del INAF-Arcetri en Florencia (Italia). "Gracias a PHANGS es la primera vez que hemos sido capaces de ensamblar una vista tan completa, obteniendo imágenes lo suficientemente nítidas como para ver de forma individual nubes, estrellas y nebulosas relevantes en cuanto a formación estelar".
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| Esta imagen, tomada con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, muestra la galaxia cercana NGC 1300. NGC 1300 es una galaxia espiral, con una barra de estrellas y gas en su centro, situada a unos 61 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Eridanus. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas caliente. Los resplandores dorados corresponden principalmente a nubes de hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo cual marca la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas del fondo revelan la distribución de estrellas ligeramente más viejas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/PHANGS |
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| Esta imagen de la cercana galaxia NGC 1300 se obtuvo combinando las observaciones realizadas con el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multi-unidad), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO y con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio. NGC 1300 es una galaxia espiral, con una barra de estrellas y gas en su centro, situada a unos 61 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Eridanus. La imagen es una combinación de observaciones realizadas en diferentes longitudes de onda de luz para mapear poblaciones estelares y gas. Las observaciones de ALMA están representadas en tonos parduzco-anaranjados y resaltan las nubes de gas molecular frío que proporcionan la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas. Los datos de MUSE aparecen principalmente en dorado y azul. Los intensos resplandores dorados indican nubes cálidas formadas principalmente por hidrógeno ionizado, oxígeno y gas de azufre, lo que indica la presencia de estrellas recién nacidas, mientras que las regiones azuladas revelan la distribución de estrellas ligeramente más antiguas. La imagen fue tomada como parte del proyecto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS), que realiza observaciones de alta resolución de galaxias cercanas con telescopios que operan en todo el espectro electromagnético. Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS |
El trabajo llevado a cabo por el proyecto PHANGS se perfeccionará aún más con los próximos telescopios e instrumentos, como el telescopio espacial James Webb de la NASA. Los datos obtenidos de esta manera sentarán las bases para las observaciones con el futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que comenzará a funcionar a finales de esta década y permitirá obtener una imagen aún más detallada de las estructuras de los viveros estelares.
"Pese a lo sorprendente de PHANGS, la resolución de los mapas que producimos nos sirve para identificar y separar las nubes individuales que forman estrellas, pero no nos permite ver en detalle lo que está sucediendo en su interior", señala Eva Schinnerer, líder de un grupo de investigación en el Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania) e investigadora principal del proyecto PHANGS, bajo el cual se llevaron a cabo las nuevas observaciones. "Los nuevos esfuerzos de observación de nuestro equipo y de otros van superando límites en esa dirección, por lo que nos esperan décadas de emocionantes descubrimientos".
Información adicional
El equipo internacional de PHANGS está compuesto por más de 90 científicos/as (desde estudiantes de maestría hasta jubilados/as) que trabajan en 30 instituciones en cuatro continentes. El grupo de trabajo de reducción de datos de MUSE dentro de PHANGS está dirigido por Eric Emsellem (Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania, y Centro de Investigación en Astrofísica de Lyon, Universidad de Lyon, ENS de Lyon, Saint-Genis Laval, Francia) e incluye a Francesco Belfiore (INAF Observatorio Astrofísico de Arcetri, Florencia, Italia), Guillermo Blanc (Observatorios Carnegie, Pasadena, EE. UU.), Enrico Congiu (Universidad de Chile, Santiago de Chile, Chile; y Observatorio Las Campanas, Institución Carnegie para la Ciencia, Región de Atacama, Chile), Brent Groves (Universidad de Australia Occidental, Perth, Australia), I-Ting Ho (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania [MPIA]), Kathryn Kreckel (Universidad de Heidelberg, Heidelberg, Alemania), Rebecca McElroy (Instituto de Astronomía de Sydney, Sydney, Australia), Ismael Pessa (MPIA), Patricia Sánchez-Blázquez (Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España), Francesco Santoro (MPIA), Fabian Scheuermann (Universidad de Heidelberg, Heidelberg, Alemania) y Eva Schinnerer (MPIA).
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| El Explorador espectroscópico de unidades múltiples (MUSE) es un instrumento de segunda generación en desarrollo para el Very Large Telescope (VLT) de ESO, que comenzará a funcionar en 2012. MUSE es un espectrógrafo 3D extremadamente potente e innovador con un amplio campo de visión, proporcionando espectros simultáneos de numerosas regiones adyacentes en el cielo. El instrumento es alimentado por un nuevo sistema de óptica adaptativa de láser múltiple en el VLT. El desarrollo de MUSE ha sido una experiencia clave para los instrumentos de la próxima generación, tanto para el VLT como para el Telescopio extremadamente grande (ELT) planeado. El programa de instrumentación VLT es el más ambicioso jamás concebido para un solo observatorio. Crédito: ESO. |
Ir al archivo de imágenes públicas de ESO para ver una muestra de imágenes de PHANGS.
ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico basado en tierra más productivo del mundo. Cuenta con dieciséis países miembros: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con Chile, país anfitrión, y Australia como aliado estratégico. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de potentes instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desempeña un importante papel promoviendo y organizando la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. También en Paranal, ESO albergará y operará el CTA Sur (Cherenkov Telescope Array South), el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. ESO también es socio principal de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
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| Las antenas de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) de noche, bajo las Nubes de Magallanes. Las Antenas de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) sobre la meseta de Chajnantor, en los Andes chilenos. En medio de la imagen pueden verse la Pequeña y la Gran Nube de Magallanes, dos galaxias vecinas de la Vía Láctea, como dos manchas luminosas en el cielo nocturno. Crédito: ESO/C. Malin. |
Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.
El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.
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• Publicado en ESO-España el 16 de julio del 2021, enlace publicación.
