El telescopio Webb capturó imágenes impresionantes de la Nebulosa de Orión

El telescopio espacial James Webb sigue revelando fotografías increíbles del Universo. El más avanzado telescopio de la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial de Canadá, capturó las primeras imágenes de la nebulosa de Orión, que dejaron a los astrónomos “impresionados”, reveló ayer un equipo de investigación internacional.

Se trata de una pared de polvo y gas denso que se asemeja a una enorme criatura alada, con sus fauces iluminadas por una estrella brillante mientras se eleva a través de filamentos cósmicos. La nebulosa está situada en la constelación de Orión, a 1350 años luz de la Tierra, en un entorno similar en el que nació nuestro propio sistema solar hace más de 4.500 millones de años. Los astrónomos están interesados en la región para comprender mejor lo que sucedió durante el primer millón de años de nuestra evolución planetaria.

Las imágenes se obtuvieron como parte del programa Early Release Science e involucraron a más de 100 científicos en 18 países, con instituciones que incluyen el Centro Nacional Francés para la Investigación Científica, la Western University de Canadá y la Universidad de Michigan.

“Estamos deslumbrados por las impresionantes imágenes de la nebulosa de Orión. Estas nuevas observaciones nos permiten comprender mejor cómo las estrellas masivas transforman la nube de gas y polvo a partir de la cual nacen”, dijo el astrofísico de la Western University, Els Peeters, en un comunicado. Las nebulosas suelen estar oscurecidas por grandes cantidades de polvo que eran imposibles de observar con telescopios de luz visible, como el telescopio espacial Hubble, el predecesor del Webb.

Sin embargo, Webb opera principalmente en el espectro infrarrojo, que sí penetra el polvo. Esto permitió develar varias estructuras espectaculares, hasta a una distancia de 40 unidades astronómicas o del tamaño de nuestro sistema solar. Allí se incluyen densos filamentos de materia, que podrían generar nuevas generaciones de estrellas, así como sistemas estelares que consisten en una protoestrella central rodeada por un disco de polvo y gas en el que se forman los planetas.

“Esperamos comprender mejor el ciclo completo del nacimiento de las estrellas”, dijo Edwin Bergin, presidente de Astronomía de la Universidad de Michigan y miembro del equipo de investigación internacional. “En esta imagen, observamos este ciclo en el que la primera generación de estrellas irradia el material para la próxima generación. Las increíbles estructuras que observamos detallarán cómo se produce el ciclo de retroalimentación del nacimiento estelar en nuestra galaxia y más allá”.

La nueva observación del Webb sobre Orión muestra una imagen compuesta de varios filtros que representa la emisión de gas ionizado, hidrocarburos, gas molecular, polvo y luz estelar dispersa. La más prominente es la barra de Orión, una pared de gas y polvo denso que se extiende desde la parte superior izquierda hasta la parte inferior derecha de esta imagen, y que contiene la estrella brillante θ 2Orionis A.

La escena está iluminada por un grupo de estrellas masivas jóvenes y calientes (conocido como el cúmulo del trapecio) que se encuentra justo en la parte superior derecha de la imagen. La fuerte y dura radiación ultravioleta del cúmulo Trapezium crea un ambiente caliente e ionizado en la parte superior derecha y erosiona lentamente la barra de Orión. Las moléculas y el polvo pueden sobrevivir más tiempo en el entorno protegido que ofrece la barra densa, pero la oleada de energía estelar esculpe una región que muestra una increíble riqueza de filamentos, glóbulos, estrellas jóvenes con discos y cavidades.

La región interna de la Nebulosa de Orión vista por el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb.

Explicación cuádruple de una misma imagen

En el primer cuadro, se observa una estrella joven dentro de un glóbulo: cuando las densas nubes de gas y polvo se vuelven gravitacionalmente inestables, colapsan en embriones estelares que gradualmente se vuelven más masivos hasta que pueden iniciar la fusión nuclear en su núcleo: comienzan a brillar. Esta joven estrella todavía está incrustada en su nube natal.

La estrella más brillante en esta imagen es θ 2 Orionis A, un sol que es lo suficientemente brillante como para ser visto a simple vista desde un lugar oscuro de la Tierra. La luz estelar que se refleja en los granos de polvo provoca el resplandor rojo en su entorno inmediato.

Arriba a la izquierda, en el tercer cuadro se puede observar en el primer recuadro una estrella joven con disco dentro de su capullo. Estos discos están siendo disipados o “foto-evaporados” debido al fuerte campo de radiación de las estrellas cercanas del Trapecio creando un capullo de polvo y gas a su alrededor. Casi 180 de estos discos de fotoevaporación iluminados externamente alrededor de estrellas jóvenes (también conocidos como Proplyds) se han descubierto en la nebulosa de Orión, y HST-10 (el de la imagen) es uno de los más grandes conocidos. La órbita de Neptuno se muestra a modo de comparación.

Debajo, en el cuarto cuadro llamado Filamentos, los expertos precisan que toda la imagen es rica en filamentos de diferentes tamaños y formas. El recuadro aquí muestra filamentos delgados y serpenteantes que son especialmente ricos en moléculas de hidrocarburo e hidrógeno molecular.

Nebulosa de Orión: JWST frente al Telescopio Espacial Hubble (HST)

La región interior de la Nebulosa de Orión vista tanto por el Telescopio Espacial Hubble (izquierda) como por el Telescopio Espacial James Webb (derecha). La imagen del HST está dominada por la emisión de gas ionizado caliente, destacando el lado de la barra de Orión que mira hacia el cúmulo del trapecio (en la parte superior derecha de la imagen).

La imagen JWST también muestra el material molecular más frío que está un poco más lejos del cúmulo de trapecio (compare la ubicación de la barra de Orión en relación con la estrella brillante θ 2 Orionis A, por ejemplo). Además, la sensible visión infrarroja de Webb puede mirar a través de gruesas capas de polvo y ver estrellas más débiles. Esto permitirá a los científicos estudiar lo que sucede en el interior de la nebulosa.

La región interna de la Nebulosa de Orión vista tanto por el Telescopio Espacial Spitzer (izquierda) como por el Telescopio Espacial James Webb (derecha). Ambas imágenes fueron grabadas con un filtro que es particularmente sensible a la emisión de polvo de hidrocarburo que brilla en toda la imagen.

Esta comparación ilustra sorprendentemente cuán increíblemente nítidas son las imágenes de Webb en comparación con su precursor infrarrojo, el telescopio espacial Spitzer. Esto queda inmediatamente claro a partir de los intrincados filamentos, pero los agudos ojos de Webb también nos permiten distinguir mejor las estrellas de los glóbulos y los discos protoplanetarios.

La imagen de Spitzer muestra luz infrarroja a 3,6 micrones capturada por la cámara de matriz infrarroja (IRAC) de Spitzer. La imagen de JWST muestra luz infrarroja de 3,35 micras capturada por JWST NIRCam. Los píxeles negros son artefactos debido a la saturación de los detectores por estrellas brillantes.

Imagen adicional

Región norte de M42 observada con el detector A de NIRCam durante la observación de la barra de Orión. ¿Puedes encontrar la rana?

Webb es el telescopio espacial más potente jamás construido, con un espejo primario de 6,5 metros compuesto por 18 segmentos hexagonales recubiertos de oro y un parasol de cinco capas del tamaño de una cancha de tenis.

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