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Las imágenes más detalladas hasta ahora de la zona de radiación en Orion’s Sword

La región donde la famosa constelación de Orión choca con la radiación ultravioleta de estrellas jóvenes masivas.

Observatorio WM Keck

Utilizando el Observatorio WM Keck en la isla hawaiana de Maunakea, los astrónomos han capturado las imágenes más detalladas y completas jamás tomadas de la región donde la famosa constelación ultravioleta (UV) de Orión choca con estrellas jóvenes masivas.

Esta región neutra radiactiva, llamada región de fotodisociación (PDR), está ubicada en la Cinta de Orión dentro de la Nebulosa de Orión, un sitio estelar activo ubicado en el medio de la «espada» suspendida del «cinturón» de Orión. Al mirar la nebulosa a simple vista, a menudo se la confunde con una de las estrellas de la constelación; Cuando se ve con un telescopio, la nebulosa fotosintética se ve como un vivero de una estelar gaseosa brillante ubicada a 1.350 años luz de la Tierra.

“Fue emocionante ser el primero, con mis colegas del equipo PDRs4All del telescopio espacial James Webb, en ver las imágenes más precisas de la barra de Orión en el infrarrojo cercano”, dijo Carlos Alvarez, astrónomo del Observatorio Keck. Fue coautor del estudio.

Dado que la Nebulosa de Orión es la región de formación de estrellas masivas más cercana a nosotros y puede ser similar al entorno en el que nació nuestro sistema solar, estudiar la PDR, la región calentada por la luz de las estrellas, es un lugar ideal para encontrar pistas sobre cómo funcionan las estrellas. Se crean los planetas.

«Observar regiones de desintegración de imágenes es como mirar nuestro pasado», dijo Emily Habart, profesora asociada del Institut Destrophysics Spatial de la Universidad de Paris-Saclay y autora principal de un artículo de investigación sobre este estudio. «Estas regiones son importantes porque nos permiten comprender cómo las estrellas jóvenes afectan la nube de gas y polvo en la que nacieron, particularmente los lugares donde se forman las estrellas, como el Sol».

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El estudio fue aceptado para su publicación en el Journal of Astronomy and Astrophysics, y es Disponible en formato de preimpresión en arXiv.org.

Estas observaciones pioneras ayudaron a planificar el Programa de Ciencia de Liberación Temprana (ERS) del Telescopio Espacial James Webb (JWST) PDRs4All: Reacciones Radiativas de Estrellas Masivas (ID1288). El programa PDRs4All se describe en un artículo de publicación de la Sociedad Astronómica del Pacífico por Bernie, Habart, Peters et al. (2022).

metodología

Para examinar el PDR de Orión, el equipo PDRs4All utilizó la cámara de infrarrojo cercano del Observatorio Keck (NIRC2) de segunda generación junto con el sistema de óptica adaptativa del telescopio Keck II. Lograron obtener imágenes de la región con un detalle tan extremo, y los investigadores pudieron resolver y distinguir espacialmente varias subestructuras de la barra de Orión, como protuberancias, filamentos, glóbulos y espolones (discos ópticos iluminados exteriormente alrededor de estrellas jóvenes), que se formaron como luz estelar. estalló y esculpió una nebulosa mezcla de gas y polvo.

«No habíamos podido observar previamente a pequeña escala cómo las estructuras de la materia interestelar dependen de sus entornos, particularmente cómo se pueden formar los sistemas planetarios en entornos altamente irradiados por estrellas masivas», dijo Habart. «Esto puede permitirnos comprender mejor el legado del medio interestelar en los sistemas planetarios, específicamente nuestros orígenes».

Las estrellas jóvenes masivas emiten grandes cantidades de radiación ultravioleta que afecta la física y la química de su entorno local; Aún no se sabe cómo este aumento en la energía bombeada por las estrellas en las nubes originales influye y da forma a la formación de estrellas.

Las nuevas imágenes del Observatorio Keck de la barra de Orión ayudarán a profundizar la comprensión de los astrónomos sobre este proceso, ya que revelan en detalle dónde cambia el gas en el PDR de gas ionizado caliente a gas atómico cálido a gas molecular frío. La planificación de esta conversión es importante porque el gas molecular frío y denso es el combustible para la formación de estrellas.

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Que sigue

Estas nuevas observaciones del Observatorio Keck informan los planes de las observaciones del JWST en la Barra de Orión, que se encuentran entre los objetivos del JWST y se espera que sean monitoreados en las próximas semanas.

“Uno de los aspectos más emocionantes de este trabajo es ver a Keck jugar un papel esencial en la era JWST”, dijo Álvarez. «JWST podrá profundizar en Orion Bar y otros PDR, y Keck será fundamental para validar los primeros resultados científicos de JWST. Juntos, los dos telescopios pueden proporcionar una visión única de las propiedades del gas y la composición química de los PDR, lo que permitirá ayúdanos a comprender la naturaleza de estas fascinantes regiones llenas de estrellas”.

Acerca de NIRC2

La cámara de infrarrojo cercano de segunda generación (NIRC2) funciona en conjunto con el sistema de óptica adaptativa Keck II para obtener imágenes muy nítidas en longitudes de onda del infrarrojo cercano, logrando una resolución espacial comparable o mejor que la lograda por el telescopio espacial Hubble en longitudes de onda visuales. . Es posible que se sepa que NIRC2 ayude a proporcionar evidencia definitiva de la existencia de un agujero negro supermasivo central en el centro de nuestra galaxia. Los astrónomos también usan NIRC2 para mapear las características de la superficie de los cuerpos del sistema solar, descubrir planetas que orbitan alrededor de otras estrellas y estudiar la morfología detallada de galaxias distantes.

Acerca de la óptica adaptativa

El Observatorio WM Keck es un destacado pionero en óptica adaptativa (AO), una tecnología de vanguardia que elimina las distorsiones causadas por la turbulencia en la atmósfera terrestre. El Observatorio Keck ha sido pionero en el uso astronómico tanto de la Estrella Guía Natural (NGS) como de la Óptica Adaptativa Láser (LGS AO) y los sistemas actuales ahora brindan imágenes de tres a cuatro veces más nítidas que el Telescopio Espacial Hubble en longitudes de onda del infrarrojo cercano. AO ha fotografiado los cuatro planetas masivos que orbitan la estrella HR8799, medido la masa del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra Vía Láctea, descubierto nuevas supernovas en galaxias distantes e identificado las estrellas exactas cuyos antepasados ​​fueron. El apoyo para esta tecnología ha sido generosamente proporcionado por la Fundación Bob y Renee Parsons, la Fundación Change Happens, la Fundación Gordon y Betty Moore y la Fundación Mt. Cuba Astronomy, NASA, NSF y Fundación WM Keck.

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Sobre el Observatorio WM KECK.

Los telescopios del Observatorio WM Keck se encuentran entre los telescopios científicos más productivos de la Tierra. Los dos telescopios ópticos/infrarrojos de 10 metros sobre Maunakea en la isla de Hawái cuentan con un conjunto de instrumentos avanzados que incluyen generadores de imágenes, espectrómetros multiobjeto, espectrómetros de alta resolución, espectrómetros de campo integrado y sistemas de óptica adaptativa estelar líderes en el mundo. . Algunos de los datos presentados aquí se obtuvieron del Observatorio Keck, una organización privada sin fines de lucro 501(c)3 que actúa como una asociación científica entre Caltech, la Universidad de California y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. El observatorio fue posible gracias al generoso apoyo financiero de la Fundación WM Keck. Los autores desean reconocer y reconocer el papel cultural muy importante y reverenciado que Maunakea siempre ha tenido dentro de la comunidad nativa hawaiana. Somos muy afortunados de tener la oportunidad de hacer observaciones desde esta montaña.