Nuevas imágenes que utilizan datos de telescopios retirados revelan características ocultas
Las nuevas imágenes que utilizan datos de la ESA (Agencia Espacial Europea) y las misiones de la NASA muestran el polvo que llena el espacio entre las estrellas en cuatro de las galaxias más cercanas a nuestra Vía Láctea. Más que sorprendentes, las instantáneas también son un tesoro científico, que dan una idea de cuán dramáticamente puede variar la densidad de las nubes de polvo dentro de una galaxia.
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| La Gran Nube de Magallanes (LMC) es un satélite de la Vía Láctea, que contiene alrededor de 30 mil millones de estrellas. Visto aquí en una vista de radio e infrarrojo lejano, el polvo frío y cálido de la LMC se muestran en verde y azul, respectivamente, con el gas de hidrógeno en rojo. Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/CSIRO/C. Clark (STScI) |
Con una consistencia similar al humo, el polvo se crea al morir las estrellas y es uno de los materiales que forman nuevas estrellas. Las nubes de polvo observadas por los telescopios espaciales están constantemente formadas y moldeadas por la explosión de estrellas, los vientos estelares y los efectos de la gravedad. Casi la mitad de toda la luz estelar del universo es absorbida por el polvo. Muchos de los elementos químicos pesados esenciales para la formación de planetas como la Tierra están encerrados en granos de polvo en el espacio interestelar. Entonces, comprender el polvo es una parte esencial para comprender nuestro universo.
Las nuevas observaciones fueron posibles gracias al trabajo del Observatorio Espacial Herschel de la ESA, que operó de 2009 a 2013. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California contribuyó con partes clave de dos instrumentos en la nave espacial. Los instrumentos superfríos de Herschel pudieron detectar el brillo térmico del polvo, que se emite como luz infrarroja lejana, un rango de longitudes de onda más largo que lo que los ojos humanos pueden detectar.
Las imágenes de Herschel del polvo interestelar brindan vistas de alta resolución de detalles finos en estas nubes, revelando subestructuras intrincadas. Pero la forma en que se diseñó el telescopio espacial significaba que a menudo no podía detectar la luz de nubes más dispersas y difusas, especialmente en las regiones exteriores de las galaxias, donde el gas y el polvo se vuelven escasos y, por lo tanto, más débiles.
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| La galaxia de Andrómeda, o M31, se muestra aquí en longitudes de onda de luz de radio e infrarrojo lejano. Parte del gas de hidrógeno (rojo) que traza el borde del disco de Andrómeda fue extraído del espacio intergaláctico, y parte fue arrancado de galaxias que se fusionaron con Andrómeda en el pasado lejano. Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/GBT/WSRT/IRAM/C. Clark (STScI) |
Para algunas galaxias cercanas, eso significó que Herschel perdió hasta el 30% de toda la luz emitida por el polvo. Con una brecha tan significativa, los astrónomos lucharon por usar los datos de Herschel para comprender cómo se comportaban el polvo y el gas en estos entornos. Para completar los mapas de polvo de Herschel, las nuevas imágenes combinan datos de otras tres misiones: el observatorio Planck retirado de la ESA, junto con dos misiones retiradas de la NASA, el Satélite Astronómico Infrarrojo (IRAS) y el Explorador de Fondo Cósmico (COBE).
Las imágenes muestran la galaxia de Andrómeda, también conocida como M31; la galaxia del Triángulo, o M33; y las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña, galaxias enanas que orbitan alrededor de la Vía Láctea y que no tienen la estructura espiral de las galaxias Andrómeda y Triángulo. Los cuatro están a 3 millones de años luz de la Tierra.
En las imágenes, el rojo indica gas hidrógeno, el elemento más común en el universo. Estos datos se recopilaron utilizando múltiples radiotelescopios ubicados en todo el mundo. La imagen de la Gran Nube de Magallanes muestra una cola roja que sale de la parte inferior izquierda de la galaxia que probablemente se creó cuando chocó con la Pequeña Nube de Magallanes hace unos 100 millones de años. Las burbujas de espacio vacío indican regiones donde las estrellas se han formado recientemente, porque los intensos vientos de las estrellas recién nacidas arrastran el polvo y el gas circundantes. La luz verde alrededor de los bordes de esas burbujas indica la presencia de polvo frío que se ha acumulado como resultado de esos vientos. El polvo más cálido, que se muestra en azul, indica dónde se están formando las estrellas u otros procesos han calentado el polvo.
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| La galaxia Triangulum, o M33, se muestra aquí en longitudes de onda de luz de radio e infrarrojo lejano. Parte del gas de hidrógeno (rojo) que traza el borde del disco de Triangulum se extrajo del espacio intergaláctico, y parte se arrancó de galaxias que se fusionaron con Triangulum en el pasado lejano. Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/GBT/VLA/IRAM/C. Clark (STScI) |
Muchos elementos pesados en la naturaleza, incluidos el carbono, el oxígeno y el hierro, pueden adherirse a los granos de polvo, y la presencia de diferentes elementos cambia la forma en que el polvo absorbe la luz de las estrellas. Esto, a su vez, afecta la visión que obtienen los astrónomos de eventos como la formación de estrellas.
En las nubes de polvo más densas, casi todos los elementos pesados pueden quedar atrapados en granos de polvo, lo que aumenta la relación polvo-gas. Pero en regiones menos densas, la radiación destructiva de las estrellas recién nacidas o las ondas de choque de las estrellas en explosión aplastarán los granos de polvo y devolverán algunos de esos elementos pesados encerrados al gas, cambiando la proporción una vez más. Los científicos que estudian el espacio interestelar y la formación estelar quieren comprender mejor este ciclo continuo. Las imágenes de Herschel muestran que la proporción de polvo a gas puede variar dentro de una sola galaxia hasta en un factor de 20, mucho más de lo estimado previamente.
"Estas imágenes mejoradas de Herschel nos muestran que los 'ecosistemas' de polvo en estas galaxias son muy dinámicos", dijo Christopher Clark, astrónomo del Instituto del Telescopio de Ciencias Espaciales en Maryland, quien dirigió el trabajo para crear las nuevas imágenes.
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| La Pequeña Nube de Magallanes es un satélite de la Vía Láctea, que contiene alrededor de 3 mil millones de estrellas. Esta vista de infrarrojo lejano y de radio muestra el polvo frío (verde) y cálido (azul), así como el gas hidrógeno (rojo). Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/CSIRO/NANTEN2/C. Clark (STScI) |
Más sobre las misiones
La Oficina del Proyecto Herschel de la NASA tenía su sede en el JPL. El Centro de Ciencias Herschel de la NASA tenía su sede en IPAC en Caltech en Pasadena, California. Caltech administra JPL para la NASA.
Lanzado en 1983, el IRAS de la NASA fue el primer telescopio espacial en detectar luz infrarroja, preparando el escenario para futuros observatorios como el Telescopio Espacial Spitzer y el Telescopio Espacial James Webb de la agencia. IRAS fue un proyecto conjunto de la NASA, la Agencia Holandesa para Programas Aeroespaciales y el Consejo de Investigación de Ciencia e Ingeniería del Reino Unido. El JPL y el Centro de Investigación Ames de la NASA gestionaron el desarrollo del telescopio. IPAC proporcionó experiencia y apoyo para el procesamiento y análisis de datos de IRAS, y el Archivo de ciencia infrarroja (IRSA) de la NASA en IPAC administra el archivo IRAS.
El observatorio Planck, lanzado en 2009, y el COBE, lanzado en 1989, estudiaron el fondo cósmico de microondas, o la luz que quedó del Big Bang. El satélite COBE fue desarrollado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. La Oficina del Proyecto Planck de la NASA se basó en JPL, que también contribuyó con tecnología de habilitación de misiones para ambos instrumentos científicos de Planck. Científicos de Planck europeos, canadienses y estadounidenses trabajan juntos para analizar los datos de Planck. IPAC funciona como el Centro de Datos Planck de EE. UU., alojado en IRSA.
Enlaces de interés
- Aprende sobre el legado del Observatorio Espacial Herschel
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- Cómo el COBE de la NASA revolucionó nuestra comprensión del cosmos primitivo
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Calla Cofield
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
• Publicado en NASA/JPL el 16 de junio del 2022, enlace publicación.
