viernes, diciembre 28, 2018

El telescopio Webb de la NASA proporcionará un censo de estrellas

La visión infrarroja de Webb ayudará a los investigadores a calcular la población de estrellas jóvenes
 Hace miles de millones de años, el joven universo resplandecía con la luz brillante de miles de estrellas que cobraban vida. Las estrellas jóvenes que surgen de este "baby boom" estelar están demasiado lejos y son demasiado débiles para que incluso los telescopios más poderosos puedan estudiar en detalle.
 Los astrónomos utilizarán el próximo Telescopio Espacial James Webb de la NASA para estudiar el nacimiento de las estrellas en la cercana galaxia de la Nube de Magallanes, que contiene algunas de las mismas condiciones que existían en las galaxias durante la época de mayor formación estelar del universo.
 La aguda visión infrarroja de Webb ayudará a los investigadores a realizar un censo de estrellas de masa media como nuestro Sol todavía envuelto en sus densos y polvorientos capullos en el vivero estelar gigante NGC 346, ubicado a unos 200,000 años luz de distancia. Este censo podría ayudar a los astrónomos a desarrollar una imagen más clara de cómo las galaxias de hace mucho tiempo produjeron estrellas tan rápidamente.


El resplandor deslumbrante de las estrellas jóvenes domina las imágenes de la gigantesca guardería estelar NGC 346, en la vecina galaxia enana llamada la Pequeña Nube de Magallanes. Pero esta belleza fotogénica es más que una "cara bonita".
NGC 346 es un proxy cercano para las innumerables regiones de formación estelar que existían cuando el universo estaba en llamas con formación de estrellas solo unos pocos miles de millones de años después del Big Bang. Los astrónomos no tienen telescopios lo suficientemente potentes como para estudiar los detalles de la formación de estrellas en estas lejanas galaxias del "baby boom".
 El Telescopio Espacial Hubble fotografió NGC 346 para identificar las estrellas ópticamente brillantes. Sin embargo, para comprender el proceso de formación estelar, los astrónomos deben mirar a través de los viveros estelares polvorientos. Los observadores utilizarán la aguda visión infrarroja del Telescopio Espacial James Webb de la NASA para estudiar NGC 346, lo que podría ayudarles a desarrollar una imagen más clara de cómo las galaxias de hace mucho tiempo producían estrellas a una velocidad tan tremenda.
Webb permitirá a los astrónomos realizar un análisis detallado y sin precedentes de una región de formación estelar deficiente en elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. En el universo muy temprano, solo el hidrógeno y el helio (cocinados en el big bang) estaban disponibles como materia prima para la formación de estrellas. Las generaciones posteriores de estrellas crearon elementos más pesados ​​en sus núcleos mediante la fusión nuclear y las explosiones de supernovas. Estos elementos, como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno, se reciclan a través de generaciones posteriores de estrellas, planetas y, en el caso de la Tierra, todas las formas de vida.
Otro vínculo entre NGC 346 y el apogeo de la formación de estrellas es la gran cantidad de estrellas jóvenes y masivas que residen en estas áreas fértiles. Estos gigantes estelares causan estragos en su entorno al desencadenar la abrasadora radiación ultravioleta y los poderosos vientos estelares (corrientes de partículas cargadas). La energía de estas estrellas monstruosas que "acosan" puede destruir nubes de gas y polvo que forman estrellas, e interrumpir los discos que rodean a las estrellas donde se pueden formar planetas.
"La Pequeña Nube de Magallanes podría ser un laboratorio astrofísico local para estudiar los procesos que ocurrieron en la época de mayor formación de estrellas, porque esas primeras galaxias contenían muchas estrellas masivas y tenían deficiencias en elementos más pesados", dijo la investigadora principal Margaret Meixner, de Space. El Telescope Science Institute y la Johns Hopkins University, ambos en Baltimore, Maryland. "Las preguntas son: ¿cuál es el proceso de formación de estrellas en galaxias que carecen de elementos más pesados ​​y en qué se diferencia la formación de estrellas que la formación de estrellas en la Vía Láctea, que contiene elementos más pesados? Es necesario obtener un censo de todas las estrellas en formación para responder a estas preguntas”.
Un censo de estrellas más pequeñas
La Vía Láctea contiene aproximadamente un 25% más de elementos más pesados ​​que la Pequeña Nube de Magallanes. Se han realizado numerosos estudios sobre cómo se forman las estrellas en la Vía Láctea, rica en elementos más pesados. Pero las estrellas de la Vía Láctea están cerca, mientras que las estrellas en la Pequeña Nube de Magallanes están demasiado lejos para estudiarlas en detalle. "Realmente esperamos estudiar la región NGC 346 en las escalas en las que hemos podido estudiar la formación de estrellas en nuestra galaxia Vía Láctea", agregó el miembro del equipo Isha Nayak, de la Johns Hopkins University en Baltimore, Maryland. "Es difícil resolver las cosas incluso en galaxias cercanas como la Pequeña Nube de Magallanes de la misma manera que podemos hacer en nuestro propio vecindario. Una pregunta que queremos que se responda es: ¿todas estas estrellas se desarrollan de la misma manera?"
Las observaciones de Webb continuarán el trabajo iniciado por los astrónomos utilizando telescopios como el Observatorio Espacial Herschel y el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Las observaciones de Spitzer y Herschel proporcionaron un censo de las estrellas masivas que se forman en NGC 346, que son ocho veces la masa de nuestro Sol o más. Pero los instrumentos de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el generador de imágenes de infrarrojo medio (MIRI) de Webb tienen la agudeza para capturar las estrellas más pequeñas, desde ocho masas solares hasta menos que una masa solar. Los astrónomos tendrán la distribución masiva completa de estrellas en NGC 346. El censo de Webb puede revelar hasta 10,000 estrellas jóvenes en ciernes envueltas de polvo, muchas de ellas de menos de un millón de años.
Sondeo polvoriento, discos formadores de planetas
Algunas de las estrellas en ciernes en NGC 346 tienen discos protoplanetarios que las rodean, donde se pueden formar planetas. Los investigadores usarán NIRCam y el generador de imágenes MIRI para detectar la emisión de polvo en el infrarrojo cercano en estos discos. "Podremos determinar si estos discos son similares a los tipos de discos que vemos en nuestra vecindad solar local que están formando sistemas planetarios", dijo Meixner. "Y esperamos responder si los sistemas planetarios pueden formarse en áreas deficientes en elementos más pesados ​​o en condiciones extremas de formación estelar".
Puede ser más difícil hacer planetas en entornos que carecen de elementos más pesados. "Cuando tienes un entorno deficiente en elementos más pesados, la radiación ultravioleta de las estrellas de gran masa puede penetrar mucho más profundamente en una nube de gas molecular donde se forman las estrellas, por lo que es difícil que se formen estrellas de poca masa, y mucho menos planetas. Un ambiente ", dijo Nayak.
El polvo puede ser una molestia para muchas personas, pero es importante para la formación de estrellas. Ayuda a proteger la densa, fría y gaseosa nube en la que se forman las estrellas de la radiación abrasadora y los fuertes vientos estelares que podrían separar la nube. "El polvo juega un papel importante al proporcionar un refugio seguro para una guardería estelar", explicó Meixner.
Los espectrógrafos de Webb señalarán las regiones más densas y polvorientas donde ocurre la formación de estrellas y sondearán la evolución de los discos protoplanetarios. "La pregunta es ¿qué necesitas para formar estrellas?" Meixner dijo. "Tal vez encontremos una relación entre la formación de estrellas y su entorno".
Las observaciones que se describen aquí se tomarán como parte del programa de Observación de Tiempo Garantizado (GTO) de Webb. El programa GTO proporciona tiempo dedicado a los científicos que han trabajado con la NASA para desarrollar las capacidades científicas y de instrumentos de Webb a lo largo de su desarrollo.

El Telescopio Espacial James Webb será el observatorio de ciencia espacial más importante del mundo cuando se lance en 2021. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar, mirará a mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y los orígenes de nuestro universo y nuestro lugar. en eso. Webb es un proyecto internacional liderado por la NASA con sus socios, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense.

Esta imagen de la nube de formación estelar NGC 346 es una combinación de luz de longitud de onda múltiple del Telescopio Espacial Spitzer (infrarrojo) de la NASA, el Telescopio de Nueva Tecnología del Observatorio Europeo Austral (visible) y el telescopio espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (rayos X ). La visión infrarroja más aguda de Webb permitirá a los astrónomos observar con mayor detalle las estrellas en desarrollo que todavía están encerradas en sus capullos natales de gas y polvo.
Créditos: NASA , JPL-Caltech y D. Gouliermis (Instituto Max-Planck) 

Hechos rápidos

Sobre el objeto
Nombre del objeto
NGC 346
Descripción del objeto
Región de formación estelar en la Pequeña Nube de Magallanes
Posición RA
00h 59m 18s
Posición de diciembre
-72 ° 10 '48.0 "
Distancia
210,000 años luz de distancia (64,000 parsecs)

Las estrellas infantiles aún incrustadas en el gas y el polvo en la nebulosa NGC 346 brillan intensamente en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble. La visión infrarroja de Webb descubrirá miles de estrellas más en desarrollo en esta región de formación estelar.
Créditos: NASA , ESA y A. Nota ( STScI / ESA )
Hechos rápidos
Sobre el objeto
Nombre del objeto
NGC 346
Descripción del objeto
Región de formación estelar en la Pequeña Nube de Magallanes
Posición RA
00h 59m 18s
Posición de diciembre
-72 ° 10 '48.0 "
Distancia
210,000 años luz de distancia (64,000 parsecs)
Dimensiones
Esta imagen es de 4.7 minutos de arco (280 años luz o 87 parsecs).
Sobre los datos
Descripción de los datos
La imagen del Hubble se creó a partir de los datos del HST de la propuesta 10248 : A. Nota (STScI / ESA), M. Sirianni (STScI / ESA), E. Sabbi (Univ. De Bolonia), M. Tosi (INAF - Observación de Bolonia), JS Gallagher (Univ. De Wisconsin), M. Meixner (STScI), M. Clampin (GSFC), S. Oey (Univ. De Michigan), A. Pasquali (ETH Zurich), L. Smith (Univ. College London), y R. Walterbos (Univ. del estado de Nuevo México).
Instrumento
HST> ACS / WFC
Fechas de exposición
Julio de 2004
Filtros
F555W (V) , F814W (I)
Sobre la imagen
Información de color
Azul: F555W (V) Verde: F555W (V) + F814W (I) Rojo: F814W (I)

Sobre el objeto
Nombre del objeto
Un nombre o número de catálogo que los astrónomos usan para identificar un objeto astronómico.
Descripción del objeto
El tipo de objeto astronómico.
Posición RA
La ascensión recta, análoga a la longitud, es un componente de la posición de un objeto.
Posición de diciembre
La declinación, análoga a la latitud, es un componente de la posición de un objeto.
Constelación
Una de las 88 regiones reconocidas de la esfera celeste en la que aparece el objeto.
Distancia
La distancia física de la Tierra al objeto astronómico. Las distancias dentro de nuestro sistema solar generalmente se miden en unidades astronómicas (UA). Las distancias entre las estrellas se suelen medir en años luz. Las distancias interestelares también se pueden medir en parsecs.
Dimensiones
El tamaño físico del objeto o el ángulo aparente que subtiende en el cielo.
Sobre los datos
Descripción de los datos
1.           Propuesta: Una descripción de las observaciones, su justificación científica y los enlaces a los datos disponibles en el archivo científico.
2.           Equipo científico: los astrónomos que planearon las observaciones y analizaron los datos. "PI" se refiere al Investigador Principal.
Instrumento
El instrumento científico utilizado para producir los datos.
Fechas de exposición
La (s) fecha (s) en que el telescopio realizó sus observaciones y el tiempo total de exposición.
Filtros
Los filtros de cámara que se utilizaron en las observaciones científicas.
Sobre la imagen
Credito de imagen
Los principales individuos e instituciones responsables del contenido.
Fecha de publicación
La fecha y hora en que se publicó el contenido del lanzamiento.
Información de color
Una breve descripción de los métodos utilizados para convertir los datos del telescopio en la imagen en color que se presenta.
Orientación
La rotación de la imagen en el cielo con respecto al polo norte de la esfera celeste.


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