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    Telescopio Webb de la NASA para buscar jóvenes enanas marrones y planetas rebeldes

    Los científicos utilizarán Webb para buscar en el vivero estelar cercano NGC 1333 el más pequeño, residentes más débiles. Es un lugar ideal para buscar muy tenue, objetos que flotan libremente, incluidos aquellos con masas planetarias. Crédito:NASA / JPL-Caltech / R. A. Gutermuth (CfA de Harvard-Smithsonian)

    ¿Qué tan pequeños son los objetos celestes más pequeños que se forman como estrellas, pero no producen su propia luz? ¿Qué tan comunes son en comparación con las estrellas en toda regla? ¿Qué tal "planetas deshonestos, "que se formó alrededor de las estrellas antes de ser arrojada al espacio interestelar? Cuando el telescopio espacial James Webb de la NASA se lance en 2021, arrojará luz sobre estas cuestiones.

    Responderlas establecerá un límite entre los objetos que se forman como estrellas, que nacen de nubes de gas y polvo que colapsan gravitacionalmente, y los que se forman como planetas, que se crean cuando el gas y el polvo se agrupan en un disco alrededor de una estrella joven. También distinguirá entre ideas contrapuestas sobre los orígenes de las enanas marrones, objetos con masas entre el 1% y el 8% del Sol que no pueden sostener la fusión del hidrógeno en sus núcleos.

    En un estudio dirigido por Aleks Scholz de la Universidad de St Andrews en el Reino Unido, los investigadores utilizarán Webb para descubrir los más pequeños, residentes más débiles de un vivero estelar cercano llamado NGC 1333. Ubicado aproximadamente a 1, 000 años luz de distancia en la constelación de Perseo, el cúmulo estelar NGC 1333 está bastante cerca en términos astronómicos. También es muy compacto y contiene muchas estrellas jóvenes. Estos tres factores lo convierten en un lugar ideal para estudiar la formación de estrellas en acción, particularmente para aquellos interesados ​​en muy débiles, objetos que flotan libremente.

    "Las enanas marrones menos masivas identificadas hasta ahora son sólo de cinco a diez veces más pesadas que el planeta Júpiter, ", explicó Scholz." Todavía no sabemos si se forman incluso objetos de menor masa en los viveros estelares. Con Webb, esperamos identificar miembros del grupo tan insignificantes como Júpiter por primera vez en la historia. Su número en relación con las estrellas y las enanas marrones más pesadas arrojará luz sobre sus orígenes y también nos dará pistas importantes sobre el proceso de formación estelar en general ".

    Un límite difuso

    Los objetos de muy baja masa son geniales, lo que significa que emiten la mayor parte de su luz en longitudes de onda infrarrojas. La observación de la luz infrarroja desde telescopios terrestres es un desafío debido a la interferencia de la atmósfera terrestre. Debido a su gran tamaño y capacidad para ver la luz infrarroja con una sensibilidad sin precedentes, Webb es ideal para encontrar y caracterizar objetos jóvenes que flotan libremente con masas por debajo de cinco Júpiter.

    La distinción entre enanas marrones y planetas gigantes es borrosa.

    "Hay algunos objetos con masas por debajo de la marca de 10-Júpiter que flotan libremente a través del cúmulo. Como no orbitan ninguna estrella en particular, podemos llamarlas enanas marrones, u objetos de masa planetaria, ya que no sabemos mejor, "dijo el miembro del equipo Koraljka Muzic de la Universidad de Lisboa en Portugal." Por otro lado, algunos planetas gigantes masivos pueden tener reacciones de fusión. Y algunas enanas marrones pueden formarse en un disco ".

    También está el tema de los "planetas rebeldes", objetos que se forman como planetas y luego son expulsados ​​de sus sistemas solares. Estos cuerpos que flotan libremente están condenados a vagar entre las estrellas para siempre.

    Docenas a la vez

    El equipo utilizará el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS) de Webb para estudiar estos diversos objetos de baja masa. Un espectrógrafo divide la luz de una sola fuente en los colores que la componen de la misma manera que un prisma divide la luz blanca en un arco iris. Esa luz lleva huellas dactilares producidas cuando el material emite o interactúa con la luz. Los espectrógrafos permiten a los investigadores analizar esas huellas dactilares y descubrir propiedades como la temperatura y la composición.

    NIRISS proporcionará al equipo información simultánea sobre decenas de objetos. "Esa es la clave. Para una confirmación inequívoca de una enana marrón o un planeta rebelde, necesitamos ver las firmas de absorción de las moléculas, agua y metano principalmente, en los espectros, ", explicó el miembro del equipo Ray Jayawardhana de la Universidad de Cornell." La espectroscopia lleva mucho tiempo, y poder observar muchos objetos simultáneamente ayuda enormemente. La alternativa es tomar imágenes primero, medir colores, seleccionar candidatos, y luego ve y toma espectros, lo que llevará mucho más tiempo y se basa en más suposiciones ".


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