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    El telescopio Webb de la NASA proporcionará un censo de estrellas incipientes en un vivero estelar

    Esta imagen de la nube formadora de estrellas NGC 346 es una combinación de luz de múltiples longitudes de onda del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA (infrarrojo), el Telescopio de Nuevas Tecnologías del Observatorio Europeo Austral (visible), y el telescopio espacial XMM-Newton (rayos X) de la Agencia Espacial Europea. La visión infrarroja más nítida de Webb permitirá a los astrónomos examinar con mayor detalle las estrellas en desarrollo que aún están encerradas en sus capullos natales de gas y polvo. Crédito:NASA, JPL-Caltech, y D. Gouliermis (Instituto Max-Planck)

    El resplandor deslumbrante de las estrellas jóvenes domina las imágenes del vivero estelar gigante NGC 346, en la galaxia enana vecina llamada Pequeña Nube de Magallanes. Pero esta belleza fotogénica es más que una "cara bonita".

    NGC 346 es un proxy cercano de la miríada de regiones de formación de estrellas que existían cuando el universo estaba en llamas con la formación de estrellas solo unos pocos miles de millones de años después del Big Bang. Los astrónomos no tienen telescopios lo suficientemente potentes para estudiar los detalles de la formación de estrellas en estas lejanas galaxias "baby-boom". El telescopio espacial Hubble tomó imágenes de NGC 346 para identificar las estrellas ópticamente brillantes. Sin embargo, para comprender el proceso de formación de estrellas, los astrónomos deben mirar a través de los polvorientos viveros estelares. Los observadores utilizarán la nítida visión infrarroja del telescopio espacial James Webb de la NASA para estudiar NGC 346, lo que podría ayudarlos a desarrollar una imagen más clara de cómo las galaxias de antaño producían estrellas a una velocidad tan tremenda.

    Webb permitirá a los astrónomos llevar a cabo una acción sin precedentes análisis detallado de una región de formación de estrellas que es deficiente en elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. En el universo muy temprano, solo el hidrógeno y el helio (cocidos en el Big Bang) eran materias primas disponibles para la formación de estrellas. Las generaciones posteriores de estrellas crearon elementos más pesados ​​en sus núcleos mediante la fusión nuclear y las explosiones de supernovas. Estos elementos, como el carbono, nitrógeno, y oxigeno, se reciclan a través de las siguientes generaciones de estrellas, planetas y en el caso de la Tierra, todas las formas de vida.

    Otro vínculo entre NGC 346 y el apogeo de la formación de estrellas es la gran cantidad de jóvenes, estrellas masivas que residen en estas áreas fértiles. Estos gigantes estelares causan estragos en su entorno al desatar una abrasadora radiación ultravioleta y poderosos vientos estelares (corrientes de partículas cargadas). La energía de estas estrellas monstruosas "intimidantes" puede destruir las nubes de gas y polvo formadoras de estrellas y romper los discos que rodean las estrellas donde se pueden formar los planetas.

    "La Pequeña Nube de Magallanes podría ser un laboratorio astrofísico local para estudiar los procesos que ocurrieron en la época máxima de formación estelar, debido a que esas primeras galaxias contenían muchas estrellas masivas y eran deficientes en elementos más pesados, "dijo la investigadora principal Margaret Meixner, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y la Universidad Johns Hopkins, ambos en Baltimore, Maryland. “Las preguntas son cuál es el proceso de formación de estrellas en galaxias que carecen de elementos más pesados ​​y en qué se diferencia la formación de estrellas allí de la formación de estrellas en la Vía Láctea, que contiene elementos más pesados? Necesita obtener un censo de todas las estrellas en formación para responder estas preguntas ".

    Un censo de estrellas de masa más pequeña

    La Vía Láctea contiene aproximadamente un 25 por ciento más de elementos más pesados ​​que la Pequeña Nube de Magallanes. Se han realizado numerosos estudios sobre cómo se forman las estrellas en la Vía Láctea rica en elementos más pesados. Pero las estrellas de la Vía Láctea están cerca, mientras que las estrellas de la Pequeña Nube de Magallanes están demasiado lejos para estudiarlas todas en detalle. "Realmente esperamos estudiar la región NGC 346 en las escalas en las que hemos podido estudiar la formación de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea". "agregó Isha Nayak, miembro del equipo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. "Es difícil resolver las cosas incluso en galaxias cercanas como la Pequeña Nube de Magallanes de la misma manera que podemos hacerlo en nuestro propio vecindario. Una pregunta que queremos que se responda es:¿Todas estas estrellas se desarrollan de la misma manera? "

    Las estrellas infantiles aún incrustadas en gas y polvo en la nebulosa NGC 346 brillan intensamente en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble. La visión infrarroja de Webb descubrirá miles de estrellas en desarrollo más en esta región de formación estelar. Crédito:NASA, ESA, y A. Nota (STScI / ESA)

    Las observaciones de Webb continuarán el trabajo iniciado por los astrónomos que utilizan telescopios como el Observatorio Espacial Herschel y el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Las observaciones de Spitzer y Herschel proporcionaron un censo de las estrellas masivas que se forman en NGC 346, que son ocho veces la masa de nuestro Sol o más grandes. Pero los instrumentos de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el generador de imágenes de infrarrojo medio (MIRI) de Webb tienen la nitidez para capturar las estrellas más pequeñas, de ocho masas solares a menos de una masa solar. Los astrónomos tendrán entonces la distribución de masa completa de estrellas en NGC 346. El censo de Webb puede descubrir hasta 10, 000 jóvenes, estrellas incipientes envueltas en polvo, muchos de ellos tienen menos de un millón de años.

    Sondeando polvoriento, Discos formadores de planetas

    Algunas de las estrellas incipientes en NGC 346 tienen discos protoplanetarios que las rodean, donde pueden formarse los planetas. Los investigadores utilizarán NIRCam y el generador de imágenes MIRI para detectar la emisión de polvo en el infrarrojo cercano en estos discos. "Podremos determinar si estos discos son similares a los tipos de discos que vemos en nuestro vecindario solar local que están formando sistemas planetarios". "Meixner dijo." Y, esperamos responder si los sistemas planetarios pueden formarse en áreas deficientes en elementos más pesados ​​o en condiciones de formación estelar muy extremas ".

    Puede ser más difícil hacer planetas en entornos que carecen en gran medida de elementos más pesados. "Cuando tienes un entorno deficiente en elementos más pesados, la radiación ultravioleta de las estrellas de gran masa puede penetrar mucho más profundamente en una nube de gas molecular donde se están formando las estrellas, así que es difícil para las estrellas de baja masa, y mucho menos planetas, para formarse en un entorno así, "Dijo Nayak.

    El polvo puede ser una molestia para muchas personas, pero es importante para la formación de estrellas. Ayuda a proteger a los densos, frío, Nube gaseosa en la que se forman estrellas a partir de radiación abrasadora y fuertes vientos estelares que podrían destrozar la nube. "El polvo juega un papel importante al proporcionar un refugio seguro para un vivero estelar, "Meixner explicó.

    Los espectrógrafos de Webb identificarán los más densos, regiones más polvorientas donde se está produciendo la formación de estrellas y sondearán la evolución de los discos protoplanetarios. "La pregunta es ¿qué se necesita para formar estrellas?" Dijo Meixner. "Quizás encontremos una relación entre la formación estelar y su entorno".

    Las observaciones descritas aquí se tomarán como parte del programa de Observación de tiempo garantizado (GTO) de Webb. El programa GTO ofrece tiempo dedicado a los científicos que han trabajado con la NASA para crear las capacidades científicas y de instrumentos de Webb a lo largo de su desarrollo.

    El telescopio espacial James Webb será el principal observatorio de ciencias espaciales del mundo cuando se lance en 2021. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar. mira más allá a mundos distantes alrededor de otras estrellas, y sondear las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un proyecto internacional liderado por la NASA con sus socios, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense.


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