El nuevo supertelescopio espacial de la NASA fue construido para proporcionar vislumbres nunca antes vistos del espacio exterior.
Pero estas increíbles imágenes de James Webb son más que hermosos mosaicos de galaxias cercanas: también podrían ofrecer pistas vitales sobre la formación de estrellas.
Esto se debe a que las galaxias que capturan, incluida la Galaxia Fantasma descubierta en el siglo XVIII, están llenas de gas y polvo que se encuentran en el espacio entre planetas, estrellas y asteroides.
Conocido como el medio interestelar, esto es de particular importancia para los astrónomos porque, en las condiciones adecuadas, es donde se forman las estrellas.
Profundice un poco más en este vacío del espacio y obtendrá lo que se denominan hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que es en lo que se concentraron los investigadores de la Universidad de California en San Diego en las nuevas imágenes de Webb.
Comparación: estas imágenes muestran el notable aumento en la claridad y el detalle que Webb puede proporcionar al observar la Galaxia Fantasma (izquierda), a diferencia de cómo fue fotografiada por el Telescopio Espacial Spitzer (izquierda), que se lanzó en 2003 y jubilado en 2020
Estos PAH son pequeñas partículas de polvo del tamaño de una molécula que se cree que juegan un papel importante en la creación de estrellas.
Los astrofísicos simplemente no están seguros de cómo se desarrollaron o cuál es su función específica en el proceso.
Lo que sí saben los expertos es que wuando los PAH absorben un fotón de una estrella, vibran y producen características de emisión que pueden detectarse en el espectro electromagnético del infrarrojo medio.
Esto es importante cuando se trata de Webb, porque el nuevo observatorio de $ 10 mil millones (£ 7,4 mil millones) tiene una cámara diseñada para capturar objetos en este rango de longitud de onda específico.
Sin embargo, los granos de polvo más grandes en el medio interestelar no se captan en este espectro, por lo que es tan útil para los astrónomos porque significa que solo pueden observar los PAH.
Ellos quieren hacer esto porque el Las características vibratorias de los PAH permiten a los investigadores observar las partes integrales de su composición, incluido su tamaño, estructura e ionización.
Este último elemento es particularmente importante porque los PAH se ionizan fácilmente, lo que significa que pueden producir fotoelectrones que calientan el resto del gas en el medio interestelar.
Si los expertos pueden obtener una mejor comprensión de los HAP, incluido cómo se forman, cambian y se destruyen, entonces deberían comprender mejor la física del espacio interestelar y cómo funciona para crear estrellas.
Sin embargo, los expertos no solo pueden ver estos HAP, sino que la claridad de las imágenes de Webb significa que también se pueden detectar filamentos de gas e incluso «burbujas» expulsadas por estrellas recién formadas.
El telescopio también es capaz de capturar la intensa radiación y la supernova resultante.
El proceso de formación de estrellas se comprende bastante bien, ya que el gas y el polvo en una nube molecular tardan millones de años en unirse hasta que colapsa por su propia gravedad y crea una región lo suficientemente densa como para provocar la fusión nuclear.
Sin embargo, no se sabe todo sobre el proceso, que es lo que hace que sea tan emocionante para los investigadores estudiarlo.
«Con Webb, se pueden crear mapas increíbles de galaxias cercanas a muy alta resolución que brindan imágenes increíblemente detalladas del medio interestelar», dijo Karin Sandstrom, de la Universidad de California en San Diego.
Aunque Webb puede observar galaxias muy distantes, las que estudió el equipo de Sandstrom están relativamente cerca, a unos 30 millones de años luz de distancia, incluida la Galaxia Fantasma.
Hermoso: estas increíbles imágenes de James Webb son más que hermosos mosaicos de galaxias cercanas: también podrían ofrecer pistas vitales sobre la formación de estrellas.
Sin embargo, los expertos no solo pueden ver estos HAP, sino que la claridad de las imágenes de Webb significa que también se pueden detectar filamentos de gas e incluso «burbujas» expulsadas por estrellas recién formadas.
El proceso de formación de estrellas se comprende bastante bien, ya que el gas y el polvo en una nube molecular tardan millones de años en unirse hasta que colapsa por su propia gravedad y crea una región lo suficientemente densa como para provocar la fusión nuclear.
Como las densas nubes en las que se produce la formación de estrellas contienen mucho polvo, es difícil que la luz óptica penetre para ver lo que sucede en el interior.
Es por eso que Webb es tan vital. Ser capaz de ver en el espectro infrarrojo medio permite a los investigadores utilizar ese mismo polvo y su brillante emisión para obtener imágenes detalladas de alta resolución.
«Una de las cosas que más me emociona es que ahora que tenemos este trazador de alta resolución del medio interestelar, podemos mapear todo tipo de cosas, incluida la estructura del gas difuso, que tiene que volverse más denso y molecular para formación de estrellas», dijo Sandstrom.
«También podemos mapear el gas que rodea a las estrellas recién formadas donde hay una gran cantidad de «retroalimentación», como las explosiones de supernovas.
“Realmente llegamos a ver todo el ciclo del medio interestelar con mucho detalle. Ese es el núcleo de cómo una galaxia va a formar estrellas.’
Los investigadores publicaron sus hallazgos en Las cartas del diario astrofísico.
El telescopio James Webb: el telescopio de $ 10 mil millones de la NASA está diseñado para detectar la luz de las primeras estrellas y galaxias.
El telescopio James Webb ha sido descrito como una ‘máquina del tiempo’ que podría ayudar a desentrañar los secretos de nuestro universo.
El telescopio se utilizará para observar las primeras galaxias nacidas en el universo primitivo hace más de 13.500 millones de años y observar las fuentes de estrellas, exoplanetas e incluso las lunas y planetas de nuestro sistema solar.
El gran telescopio, que ya ha costado más de $ 7 mil millones (£ 5 mil millones), se considera un sucesor del telescopio espacial Hubble en órbita.
El telescopio James Webb y la mayoría de sus instrumentos tienen una temperatura de funcionamiento de aproximadamente 40 Kelvin, aproximadamente menos 387 Fahrenheit (menos 233 Celsius).
Es el telescopio espacial orbital más grande y poderoso del mundo, capaz de mirar hacia atrás 100-200 millones de años después del Big Bang.
El observatorio infrarrojo en órbita está diseñado para ser unas 100 veces más potente que su predecesor, el telescopio espacial Hubble.
A la NASA le gusta pensar en James Webb como un sucesor del Hubble en lugar de un reemplazo, ya que los dos trabajarán en conjunto por un tiempo.
El telescopio Hubble fue lanzado el 24 de abril de 1990 a través del transbordador espacial Discovery desde el Centro Espacial Kennedy en Florida.
Da la vuelta a la Tierra a una velocidad de aproximadamente 17,000 mph (27,300 kph) en una órbita terrestre baja a aproximadamente 340 millas de altitud.
