Cómo las primeras imágenes científicas de JWST nos sorprenderán a todos

En astronomía, estudiamos el Universo recolectando luz.

Los astrónomos utilizaron este conjunto de imágenes monocromáticas, que se muestran alrededor del borde, para construir la imagen en color (centro) de un anillo de cúmulos de estrellas que rodean el núcleo de la galaxia NGC 1512. Al agregar una serie de imágenes d ‘tomadas con diferentes fotometrías de filtro, se puede producir una imagen rica en color, con detalles esenciales sobre temperatura, polvo, etc.

(Crédito: NASA, ESA, Dan Maoz (Universidad de Tel-Aviv, Israel, y Universidad de Columbia, EE. UU.))

Sin embargo, el uso exclusivo de la luz visible es increíblemente limitante.

Aunque la luz visible nos brinda una visión rica y variada de los objetos del Universo, representa solo una pequeña parte del espectro electromagnético. El rango de 0,4 a 0,7 micrones, que es perceptible para la visión humana, es solo una pequeña desviación del rango de longitud de onda de JWST de 0,5 a 28 micrones.

(Crédito: Philip Ronan/Wikimedia Commons)

Cubriendo solo longitudes de onda de 400 a 700 nanómetros, la astronomía óptica descuida la mayoría de las características.

La galaxia de Andrómeda, la galaxia grande más cercana a la Tierra, muestra una amplia variedad de detalles según la longitud de onda o el conjunto de longitudes de onda de la luz en la que se ve. Incluso la vista óptica, arriba a la izquierda, es una combinación de muchos filtros diferentes. Mostrados juntos, revelan una increíble variedad de fenómenos presentes en esta galaxia espiral. La astronomía de múltiples longitudes de onda puede proporcionar vistas inesperadas de casi cualquier objeto o fenómeno astronómico.

(Crédito: infrarrojo: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J. Fritz, U. Gent; Radiografía: ESA/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, eurodiputado; óptica: R. Gendler)

Pero la astronomía de múltiples longitudes de onda puede revelar detalles que de otro modo serían invisibles.

READ  Hubble captura una galaxia espiral en la constelación Serpens

La Nebulosa de la Hélice, el remanente moribundo de una antigua estrella similar al Sol, revela su distribución de gas en luz visible, pero muestra un conjunto oscuro de características que parecen anudadas y fragmentadas en luz infrarroja. Las vistas en múltiples longitudes de onda pueden revelar características que no se ven en un solo conjunto de longitudes de onda de luz.

(Crédito: ESO/VISTA/J. Emerson; Agradecimientos: Unidad de Estudios Astronómicos de Cambridge; Animación: E. Siegel)

En particular, las regiones polvorientas de formación estelar albergan fenómenos espectaculares que esperan ser descubiertos.

La Nebulosa de Carina, que se muestra en luz visible (arriba) e infrarroja cercana (abajo), fue fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble en una serie de diferentes longitudes de onda, lo que permitió construir estas dos vistas muy diferentes. Todas las regiones polvorientas de formación estelar tendrán características dramáticamente diferentes reveladas al mirarlas en diferentes longitudes de onda de luz, y eso debería preparar el escenario para lo que JWST puede y debe hacer.

(Crédito: NASA, ESA y el equipo Hubble SM4 ERO)

Uno de los objetivos más icónicos del Hubble es los pilares de la creación.

Ubicado dentro la nebulosa del aguilaallí termina una gran carrera cósmica, a unos 7.000 años luz de distancia.

Esta visualización en 3D de la ubicación y las propiedades de la característica que aparece como los Pilares de la Creación en la Nebulosa del Águila en realidad se compone de al menos cuatro componentes diferentes y desconectados que se encuentran en lados opuestos entre sí de un rico cúmulo estelar: NGC 6611. La materia neutra absorbe y refleja la luz de las estrellas, dándole una apariencia única en longitudes de onda ópticas.

(Crédito: ESO/M. Kornmesser)

La luz visible resalta el material neutro, absorbiendo y reflejando la luz de las estrellas circundantes.

READ  Modelos del último rover y helicóptero a Marte de la NASA para iniciar un viaje por carretera a Seattle

Esta imagen en luz visible de gran parte de la Nebulosa del Águila se tomó desde el suelo con una configuración de aficionado en 2019. Revela una serie de características icónicas en el interior, incluidas estrellas jóvenes y regiones densas y polvorientas donde se forman nuevas estrellas. Los Pilares de la Creación en el centro reflejan y absorben la luz de las estrellas, dándole su apariencia icónica.

(Crédito: David (Deddy) Dayag/Wikimedia Commons)

En el interior, se están formando activamente nuevas estrellas, evaporando los pilares internos.

Esta vista, en gran parte desconocida, de los Pilares de la Creación muestra los límites de las capacidades del Telescopio Espacial Hubble: llegar al infrarrojo cercano para mirar a través de la materia neutra de los pilares y las estrellas que se forman en su interior. La mayoría de las estrellas son objetos de fondo, detrás de los pilares, pero algunas son protoestrellas que se están formando actualmente en su interior.

(Crédito: NASA, ESA/Hubble y Hubble Heritage Team)

Afuera, la radiación estelar externa hierve la materia neutra.

Al rotar y estirar las dos imágenes icónicas de alta resolución del Hubble de la punta del pilar más alto entre sí, se pueden superponer los cambios de 1995 a 2015. Contrariamente a las expectativas de muchos, el proceso de evaporación es lento y pequeño.

(Crédito: WFC3: NASA, ESA/Hubble y Hubble Heritage Team WFPC2: NASA, ESA/Hubble, STScI, J. Hester y P. Scowen (Universidad Estatal de Arizona))

La carrera consiste en formar nuevas estrellas, en su interior, antes de que el gas desaparezca por completo.

a

Los Pilares de la Creación son algunos de los últimos nodos densos restantes de materia neutra de formación estelar dentro de la Nebulosa del Águila. Desde el exterior, estrellas calientes irradian los pilares, hirviendo el gas. Dentro de los pilares, la materia colapsa y se forman nuevas estrellas, que también irradian los pilares desde adentro. Estamos presenciando los últimos estallidos de formación estelar dentro de esta región.

(Crédito: Rey Levi y Mike Selbi/Wikimedia Commons)

Las imágenes duales del Hubble, con 20 años de diferencia, muestran esta estructura en evolución.

READ  "Phobys" es una nueva aplicación que ayuda a los usuarios a superar su miedo a las arañas.

Esta imagen compara dos vistas de los Pilares de la Creación de la Nebulosa del Águila tomadas con el Hubble con 20 años de diferencia. La nueva imagen, a la izquierda, captura casi exactamente la misma región que la de 1995, a la derecha. Sin embargo, la nueva imagen utiliza la Wide Field Camera 3 del Hubble, instalada en 2009, para capturar la luz del oxígeno, el hidrógeno y el azufre brillantes con mayor claridad, así como un campo de visión más amplio. Los pilares evolucionan con el tiempo muy lentamente; debería tomar cientos de miles de años para que se complete la evaporación.

(Crédito: WFC3: NASA, ESA/Hubble y Hubble Heritage Team; WFPC2: NASA, ESA/Hubble, STScI, J. Hester y P. Scowen (Universidad Estatal de Arizona))

Pero otras longitudes de onda de luz revelan lo que sucede bajo el polvo.

La capacidad única de Chandra para resolver y localizar fuentes de rayos X ha identificado cientos de estrellas muy jóvenes y aquellas que aún están en proceso de formación (llamadas «protoestrellas»). Las observaciones infrarrojas del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Observatorio Europeo Austral indican que 219 de las fuentes de rayos X en la Nebulosa del Águila son estrellas jóvenes rodeadas por discos de polvo y gas y 964 son estrellas jóvenes sin estos discos. Si te lo estabas preguntando, no se ha descubierto ningún remanente de supernova; los pilares no se destruyen.

(Crédito: NASA/CXC/INAF/M.Guarcello et al. ; Óptica: NASA/STScI)

longitudes de onda de rayos x, por Chandra de la NASArevelar nuevas estrellas y remanentes estelares.

Utilizando Chandra, los investigadores detectaron más de 1.700 fuentes de rayos X en el campo de la Nebulosa del Águila. Dos tercios de estas fuentes son probablemente estrellas jóvenes ubicadas en la nebulosa, y algunas de ellas se ven en este pequeño campo de visión alrededor de los Pilares de la Creación. Aunque la mayoría de las fuentes no provienen de los propios pilares, el «ojo» del pilar más grande corresponde a una protoestrella de unas 5 veces la masa del Sol.

(Crédito: NASA/CXC/INAF/M.Guarcello et al. ; Óptica: NASA/STScI)

Las vistas del infrarrojo cercano miran a través del polvo, exponiendo estrellas jóvenes en su interior.

pilares infrarrojos de la creación

Esta vista infrarroja de los Pilares de la Creación del Very Large Telescope de ESO, un telescopio terrestre de 8,2 metros, escanea gran parte del polvo de los Pilares de la Creación para revelar las estrellas que se forman en su interior. Las vistas de JWST tendrán una resolución mucho más alta, mucho más detalle y cubrirán un rango de longitud de onda mucho más amplio.

(Crédito: VLT/ISAAC/McCaughrean & Andersen/AIP/ESO)

los Los ojos infrarrojos lejanos de Herschel materia fría y neutra expuesta, que luego formará nuevas estrellas.

pilares herschel

Esta imagen de Herschel de la Nebulosa del Águila muestra la autoemisión de gas y polvo de la nebulosa extremadamente fría como nunca antes. Cada color muestra una temperatura del polvo diferente, desde unos 10 grados por encima del cero absoluto (10 Kelvin o menos 442 grados Fahrenheit) para el rojo, hasta unos 40 Kelvin, o menos 388 grados Fahrenheit, para el azul. Los Pilares de la Creación se encuentran entre las partes más calientes de la nebulosa como revelan estas longitudes de onda.

(Crédito: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/Hill, Motte, Consorcio del programa clave HOBYS)

Spitzer de la NASA examinó previamente las longitudes de onda de JWST.

pilares infrarrojos

Esta vista compuesta de infrarrojos multicanal del telescopio espacial Spitzer de la NASA, tomada en 2007, revela los «pilares de la creación» a la derecha y la «flecha» o «hada» a la izquierda, similar a las características icónicas reveladas por el Hubble en longitudes de onda ópticas. . JWST mejorará enormemente estas vistas, mostrándonos detalles con los que Spitzer solo podría soñar.

(Crédito: NASA/JPL-Caltech/N. Flagey (IAS/SSC) y A. Noriega-Crespo (SSC/Caltech))

Con potencia y resolución de captación de luz muy superioreses el objetivo perfecto de «primera ciencia» de JWST.

jwst

Aunque Spitzer (lanzado en 2003) es anterior a WISE (lanzado en 2009), tenía un espejo más grande y un campo de visión más estrecho. Incluso la primera imagen JWST en longitudes de onda comparables, que se muestra junto a ellos, puede resolver las mismas características en la misma región con una precisión sin precedentes. Esta es una vista previa de la calidad de la ciencia que obtendremos con JWST.

(Crédito: NASA y WISE/SSC/IRAC/STScI, compilado por Andras Gaspar)

Mostly Mute Monday cuenta una historia astronómica en imágenes, imágenes y no más de 200 palabras. Habla menos; sonríe más.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.