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    Telescopio James Webb para investigar misteriosas enanas marrones

    El cúmulo estelar NGC 1333 alberga una gran cantidad de enanas marrones. Los astrónomos utilizarán los poderosos instrumentos infrarrojos de Webb para aprender más sobre estos primos tenues de las brillantes estrellas recién nacidas del cúmulo. Crédito:NASA / CXC / JPL

    Centelleo, centelleo, Estrellita, cómo me pregunto lo que eres. Los astrónomos tienen la esperanza de que la poderosa capacidad infrarroja del telescopio espacial James Webb de la NASA resolverá un rompecabezas tan fundamental como la observación de las estrellas:¿qué ES esa luz tenue en el cielo? Las enanas marrones enturbian una clara distinción entre estrellas y planetas, arrojar una comprensión establecida de esos cuerpos, y teorías de su formación, en cuestión.

    Varios equipos de investigación utilizarán Webb para explorar la misteriosa naturaleza de las enanas marrones, buscando información sobre la formación de estrellas y las atmósferas de exoplanetas, y el territorio brumoso en el medio donde existe la propia enana marrón. Trabajo previo con Hubble, Spitzer, y ALMA han demostrado que las enanas marrones pueden ser hasta 70 veces más masivas que gigantes gaseosas como Júpiter, sin embargo, no tienen suficiente masa para que sus núcleos quemen combustible nuclear e irradien la luz de las estrellas. Aunque las enanas marrones se teorizaron en la década de 1960 y se confirmaron en 1995, no hay una explicación aceptada de cómo se forman:como una estrella, por la contracción del gas, o como un planeta, por la acumulación de material en un disco protoplanetario? Algunos tienen una relación de compañero con una estrella, mientras que otros van a la deriva solos en el espacio.

    En la Université de Montréal, Étienne Artigau lidera un equipo que utilizará Webb para estudiar una enana marrón específica, etiquetado SIMP0136. Es una masa baja joven, enana marrón aislada, una de las más cercanas a nuestro Sol, todo lo cual la hace fascinante para estudiar, ya que tiene muchas características de un planeta sin estar demasiado cerca de la luz cegadora de una estrella. SIMP0136 fue objeto de un avance científico pasado de Artigau y su equipo, cuando encontraron evidencia que sugiere que tiene una atmósfera turbia. Él y sus colegas utilizarán los instrumentos espectroscópicos de Webb para aprender más sobre los elementos y compuestos químicos en esas nubes.

    "Es difícil obtener mediciones espectroscópicas muy precisas desde el suelo en el infrarrojo debido a la absorción variable en nuestra propia atmósfera, de ahí la necesidad de una observación infrarroja basada en el espacio. También, Webb nos permite probar características, como la absorción de agua, que son inaccesibles desde el suelo con este nivel de precisión, "Artigau explica.

    Estas observaciones podrían sentar las bases para la exploración futura de exoplanetas con Webb, incluyendo qué mundos podrían sustentar la vida. Los instrumentos infrarrojos de Webb serán capaces de detectar los tipos de moléculas en las atmósferas de los exoplanetas al ver qué elementos están absorbiendo luz cuando el planeta pasa frente a su estrella. una técnica científica conocida como espectroscopia de tránsito.

    Concepción artística de una enana marrón, con la atmósfera nublada de un planeta y la luz residual de una casi estrella. Crédito:NASA / ESA / JPL

    "La enana marrón SIMP0136 tiene la misma temperatura que varios planetas que se observarán en espectroscopía de tránsito con Webb, y se sabe que las nubes afectan este tipo de medición; Nuestras observaciones nos ayudarán a comprender mejor las capas de nubes en las enanas marrones y las atmósferas de los planetas en general. "Dice Artigau.

    La búsqueda de masa baja, enanas marrones aisladas fue uno de los primeros objetivos científicos propuestos para el telescopio Webb en la década de 1990, dice el astrónomo Aleks Scholz de la Universidad de St. Andrews. Las enanas marrones tienen una masa menor que las estrellas y no "brillan" sino que simplemente emiten el tenue resplandor de su nacimiento. por lo que se ven mejor con luz infrarroja, por eso Webb será una herramienta tan valiosa en esta investigación.

    Scholz, quien también lidera el proyecto Objetos Subestelares en Clústeres Jóvenes Cercanos (SONYC), utilizará el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS) de Webb para estudiar NGC 1333 en la constelación de Perseo. NGC 1333 es un vivero estelar que también alberga un número inusualmente alto de enanas marrones, algunos de ellos en el extremo más bajo del rango de masa para tales objetos, en otras palabras, no mucho más pesado que Júpiter.

    "En más de una década de búsqueda, Nuestro equipo ha descubierto que es muy difícil localizar enanas marrones que tengan menos de cinco masas de Júpiter, la masa donde se superponen la formación de estrellas y planetas. Ese es un trabajo para el telescopio Webb, ", Dice Scholz." Ha sido una larga espera para Webb, pero estamos muy emocionados de tener la oportunidad de abrir nuevos caminos y potencialmente descubrir un tipo de planetas completamente nuevo, desatado vagando por la Galaxia como estrellas ".

    Ambos proyectos liderados por Scholz y Artigau están haciendo uso de Observaciones de Tiempo Garantizado (GTO), tiempo de observación en el telescopio que se otorga a los astrónomos que han trabajado durante años para preparar las operaciones científicas de Webb.


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