La red cósmica de la Tarántula: la comunidad astronómica mapea la violenta formación estelar de una nebulosa fuera de nuestra galaxia
Utilizando nuevas observaciones del conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un equipo de astrónomos y astrónomas ha revelado intrincados detalles de la región de formación estelar 30 Doradus, también conocida como la nebulosa de la Tarántula. En una imagen de alta resolución publicada hoy por el Observatorio Europeo Austral (ESO) que incluye datos de ALMA, vemos la nebulosa bajo una nueva luz, con tenues nubes de gas que proporcionan información sobre cómo las estrellas masivas dan forma a esta región.
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| Esta imagen compuesta muestra la región de formación estelar 30 Doradus, también conocida como la nebulosa de la Tarántula. La imagen de fondo, tomada en el infrarrojo, es en sí misma una composición: fue captada por el instrumento HAWK-I, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, y por el telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), y muestra estrellas brillantes y ligeras nubes rosadas de gas caliente. Los brillantes rastros rojos y amarillos que se han superpuesto a la imagen provienen de observaciones de radio tomadas por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA>), y revelan regiones de gas frío y denso que tienen el potencial de colapsar y formar estrellas. La estructura única en forma de red o de tela de araña de las nubes de gas llevó a la comunidad astronómica a apodar a esta nebulosa con el nombre de una de ellas. Crédito: ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit |
"Estos fragmentos pueden ser los restos de nubes que alguna vez fueron más grandes y que han sido disgregadas por la enorme energía liberada por estrellas jóvenes y masivas, un proceso denominado retroalimentación", afirma Tony Wong, quien ha dirigido la investigación sobre 30 Doradus presentada hoy en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS) y publicada en The Astrophysical Journal. Originalmente, el equipo pensó que en estas áreas el gas sería demasiado escaso y estaría demasiado agitado por la turbulenta retroalimentación como para que la gravedad lo uniera y creara así nuevas estrellas. Pero los nuevos datos también revelan filamentos mucho más densos donde el papel de la gravedad sigue siendo significativo. "Nuestros resultados implican que incluso en presencia de una retroalimentación muy fuerte, la gravedad puede ejercer una potente influencia y dar lugar a una continuidad en la formación estelar", agrega Wong, profesor de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos.
Ubicada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra propia Vía Láctea, la nebulosa de la Tarántula, que se encuentra a unos 170 000 años luz de distancia de la Tierra, es una de las regiones de formación estelar más brillantes y activas de nuestro vecindario galáctico. En su corazón se encuentran algunas de las estrellas más masivas conocidas, unas pocas con más de 150 veces la masa de nuestro Sol, lo que hace que la región sea perfecta para estudiar cómo las nubes de gas colapsan bajo la gravedad para formar nuevas estrellas.
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| Esta imagen muestra la región de formación estelar 30 Doradus, también conocida como la nebulosa de la Tarántula, en longitudes de onda de radio, según lo observado por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Los brillantes rastros rojos y amarillos revelan regiones de gas frío y denso que tienen el potencial de colapsar y formar estrellas. La estructura única en forma de red o de tela de araña de las nubes de gas es característica de la nebulosa de la Tarántula. Crédito: ALMA /ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al. |
"Lo que hace que 30 Doradus sea único es que está lo suficientemente cerca como para que podamos estudiar en detalle cómo se están formando las estrellas y, sin embargo, sus propiedades son similares a las que se encuentran en galaxias muy distantes, cuando el Universo era joven", declara Guido De Marchi, científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) y coautor del artículo que presenta la nueva investigación. "Gracias a 30 Doradus, podemos estudiar cómo las estrellas solían formarse hace 10 000 millones de años, cuando nacieron la mayoría de las estrellas".
Aunque la mayoría de los estudios previos de la nebulosa de la Tarántula se han centrado en su núcleo, la comunidad astronómica sabe desde hace mucho tiempo que la formación masiva de estrellas también ocurre en otros lugares. Para comprender mejor este proceso, el equipo realizó observaciones de alta resolución que cubrieron una gran región de la nebulosa. Usando ALMA, midieron la emisión de luz del gas monóxido de carbono. Esto les permitió mapear las grandes nubes de gas frío de la nebulosa que colapsan para dar a luz a nuevas estrellas, y cómo cambian a medida que esas estrellas jóvenes liberan enormes cantidades de energía.
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| Esta imagen infrarroja muestra la región de formación estelar 30 Doradus, también conocida como la nebulosa de la Tarántula, destacando sus brillantes estrellas y nubes ligeras y rosadas de gas caliente. La imagen es una composición: fue captada por el instrumento HAWK-I, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, y por el telescopio VISTA(Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy). Crédito: ESO, M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit |
"Esperábamos encontrar que las partes de la nube más cercanas a las jóvenes estrellas masivas mostrarían signos más claros de gravedad sobrepasada por la retroalimentación", afirma Wong. "En cambio, descubrimos que la gravedad sigue siendo importante en estas regiones expuestas a la retroalimentación, al menos para las partes de la nube que son lo suficientemente densas".
En la imagen publicada hoy por ESO, vemos los nuevos datos de ALMA superpuestos en una imagen infrarroja anterior de la misma región que muestra estrellas brillantes y claras nubes rosadas de gas caliente, tomadas con el Very Large Telescope (VLT) de ESO y el Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) de ESO. La composición muestra la distintiva forma de tela o de red de las nubes de gas de la nebulosa de la Tarántula, lo cual dio lugar a su nombre de araña. Los nuevos datos de ALMA comprenden los brillantes rastros rojos y amarillos de la imagen: gas muy frío y denso que algún día podría colapsar y formar estrellas.
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| La Nebulosa Tarántula, ubicada dentro de la Gran Nube de Magallanes (LMC) -una de las galaxias más cercanas a nosotros- es descrita por algunos como una visión terrorífica, sin embargo, vale la pena mirarla en detalle. También conocida como 30 Doradus o NGC 2070, la nebulosa debe su nombre al ordenamiento de sus áreas más brillantes que de algún modo se parecen a las patas de una tarántula. Tomar el nombre de una de las arañas más grandes de la Tierra es muy apropiado en vista de las proporciones gigantescas de esta nebulosa celestial ¡mide casi 1000 años-luz de extensión! Su cercanía, la favorable inclinación de LMC y la ausencia de polvo interponiéndose hacen de esta nebulosa uno de los mejores laboratorios para entender mejor la formación de estrellas masivas. Esta espectacular nebulosa es energizada por una concentración excepcionalmente alta de estrellas masivas, a menudo llamadas súper cúmulos de estrellas. Esta fotografía está basada en información obtenida con el telescopio danés de 1,5 metros del Observatorio La Silla de ESO en Chile, a través de tres filtros (B: 80 s, V: 60 s, R: 50 s). Crédito: ESO/IDA/Danish 1.5 m/R. Gendler, C. C. Thöne, C. Féron, and J.-E. Ovaldsen |
La nueva investigación contiene importantes claves sobre cómo se comporta la gravedad en las regiones de formación estelar de la nebulosa de la Tarántula, pero el trabajo está lejos de terminar. "Todavía hay mucho más que hacer con este fantástico conjunto de datos, y lo estamos dando a conocer para alentar al resto de la comunidad a realizar nuevas investigaciones", concluye Wong.
Notas
Esta investigación se presenta en la 240ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS), en la rueda de prensa titulada "Estrellas, sus entornos y sus planetas" (miércoles 15 de junio, 19:15 CEST / 10:15 PT). Se invita a los medios de comunicación a la retransmisión en directo de la rueda de prensa, que será visible públicamente en el canal de YouTube de la Oficina de Prensa de AAS: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice.
La investigación también se presenta en el artículo "The 30 Doradus Molecular Cloud at 0.4 Parsec Resolution with ALMA: Physical Properties and the Boundedness of CO Emitting Structures", que se publica en la revista The Astrophysical Journal.
El equipo está formado por T. Wong (Departamento de Astronomía, Universidad de Illinois, EE.UU. [Illinois]); L. Oudshoorn (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos [Leiden]); E. Sofovich (Illinois); A. Green (Illinois); C. Shah (Illinois); R. Indebetouw (Departamento de Astronomía, Universidad de Virginia, EE.UU., y Observatorio Nacional de Radioastronomía, EE.UU. [NRAO]); M. Meixner (SOFIA-USRA, Centro de Investigación Ames de la NASA, EE.UU.); A. Hacar (Departamento de Astrofísica, Universidad de Viena, Austria); O. Nayak (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, EE.UU. [STSci]); K. Tokuda (Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra, Facultad de Ciencias, Universidad de Kyushu, Japón, y Observatorio Astronómico Nacional de Japón, Institutos Nacionales de Ciencias Naturales, Japón, y Departamento de Físicas, Graduate School of Science, Universidad Metropolitana de Osaka, Japón [Osaka]); A. D. Bolatto (Departamento de Astronomía e Instituto Conjunto de Ciencias Espaciales, Universidad de Maryland, EE.UU. y Astrónomo Visitante de NRAO); M. Chevance (Instituto de Cálculo Astronómico, Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg, Alemania); G. De Marchi (Centro Europeo de Tecnología e Investigación Espacial, Países Bajos); Y. Fukui (Departamento de Física, Universidad de Nagoya, Japón); A. S. Hirschauer (STSci); K. E. Jameson (CSIRO, Espacio y Astropnomía, Australia); V. Kalari (Observatorio Internacional Gemini, NSF’s NOIRLab, Chile); V. Lebouteiller (AIM, CEA, CNRS, Universidad París-Saclay, Universidad París Diderot, Francia); L. W. Looney (Illinois); S. C. Madden (Departamento de Astrofísica AIM/CEA Saclay, Francia); Toshikazu Onishi (Osaka); J. Roman-Duval (STSci); M. Rubio (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Chile) y A. G. G. M. Tielens (Departamento de Astronomía, Universidad de Maryland, EE.UU. y Leiden).
El Observatorio Europeo Austral (ESO) pone a disposición de la comunidad científica mundial los medios necesarios para desvelar los secretos del Universo en beneficio de todos. Diseñamos, construimos y operamos observatorios de vanguardia basados en tierra -utilizados por la comunidad astronómica para abordar preguntas emocionantes y difundir la fascinación por la astronomía- y promovemos la colaboración internacional en astronomía. Establecida como organización intergubernamental en 1962, hoy ESO cuenta con el apoyo de 16 Estados 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 con Australia como socio estratégico. La sede de ESO y su planetario y centro de visitantes, el ESO Supernova, se encuentran cerca de Múnich (Alemania), mientras que el desierto chileno de Atacama, un lugar maravilloso con condiciones únicas para observar el cielo, alberga nuestros telescopios. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), así como dos telescopios de rastreo: VISTA, 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 Cherenkov Telescope Array South, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. En Chajnantor, junto con socios internacionales, ESO opera APEX y ALMA, dos instalaciones que observan los cielos en el rango milimétrico y submilimétrico. En Cerro Armazones, cerca de Paranal, estamos construyendo "el ojo más grande del mundo para mirar el cielo": el Telescopio Extremadamente Grande de ESO (ELT, Extremely Large Telescope). Desde nuestras oficinas en Santiago (Chile), apoyamos el desarrollo de nuestras operaciones en el país y nos comprometemos con los socios chilenos y con la sociedad chilena.
El conjunto ALMA, (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST, Ministry of Science and Technology), y por el NINS en cooperación con la Academia Sínica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute). La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) en representación de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.
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 15 de junio del 2022, enlace publicación.
