Esta imagen del cúmulo Westerlund 2 incluye observaciones de luz visible e infrarroja del Hubble, y fue lanzado en 2015 como parte del 25 aniversario del Telescopio Espacial Hubble. El área resaltada, con el cúmulo de estrellas, fue creado a partir de exposiciones de luz visible e infrarrojo cercano. La parte ampliada en blanco y negro muestra una nueva imagen del cúmulo de estrellas en una sola longitud de onda infrarroja. Esta imagen fue tomada como parte del proyecto de ciencia preparatoria de la astrónoma Elena Sabbi, una de las muchas observaciones que los astrónomos utilizarán para identificar objetivos potenciales para el telescopio espacial James Webb de la NASA. Crédito:NASA, ESA, el equipo de Hubble Heritage (STScI / AURA), A. Nota (ESA / STScI), E. Sabbi (ESA / STScI), y el equipo científico de Westerlund 2
El telescopio espacial Hubble de la NASA está ayudando a identificar posibles objetivos celestes para el telescopio espacial James Webb a través de una serie de observaciones científicas preparatorias que se completarán antes de que Webb esté listo para hacer sus propias observaciones.
Este programa de ciencia preparatoria comenzó en 2016 en respuesta al deseo de los astrónomos de utilizar las observaciones del Hubble para preparar el escenario para Webb. El programa marcó la primera vez que se alentó a los astrónomos a presentar propuestas científicas para las observaciones del Hubble que podrían allanar el camino para las propias observaciones de Webb. Hasta aquí, Se han aprobado 40 propuestas.
El uso de múltiples observatorios para analizar los mismos objetos puede identificar aspectos de esos objetos que el uso de un solo observatorio no puede. Hubble fue diseñado para observar principalmente el universo a través de la luz visible (aunque también puede ver en el ultravioleta y el infrarrojo cercano), mientras que Webb está diseñado específicamente para observar el universo en luz infrarroja, a través de imágenes directas y espectroscopía. La espectroscopia mide el espectro de luz, que los científicos analizan para determinar las propiedades físicas de lo que se está observando, incluida la temperatura, masa, y composición química.
Varias propuestas científicas preparatorias en el programa prometen utilizar Hubble para entregar datos de observación que Webb no está diseñado para recopilar. Hubble puede ver partes del espectro de luz visible que Webb no puede observar, y por tanto, puede llenar posibles lagunas observacionales. Por ejemplo, El Hubble puede examinar exoplanetas a la luz en todo el espectro electromagnético disponible, con énfasis en las longitudes de onda ultravioleta y azul. Junto con las capacidades de infrarrojos de Webb, Ambos telescopios ofrecerán una imagen más completa de los sistemas de exoplanetas.
Otras propuestas tienen el objetivo de utilizar Hubble para llevar parte de la carga de trabajo de Webb, permitiendo a los astrónomos usar su tiempo de observación con Webb de manera más eficiente. Los astrónomos podrían usar Hubble para estudiar múltiples objetivos y determinar la mejor estrategia para que Webb realice un análisis más detallado. Dependiendo de los datos que devolvió Hubble, Los astrónomos sabrían observar objetivos con Webb en un amplio rango de longitudes de onda infrarrojas o enfocarse en rangos de longitud de onda más pequeños, dándoles así un mejor punto de partida para sus propias observaciones.
Hubble y Webb:sondeo de discos protoplanetarios
Una propuesta científica preparatoria específica fue presentada por un equipo de científicos dirigido por Elena Sabbi, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. Sabbi y su equipo están usando Hubble para encuestar a los jóvenes, cúmulo de estrellas masivo Westerlund 2, ubicado a unos 20, 000 años luz de la Tierra en la constelación de Carina. Han pasado un año observando el cúmulo y planean observarlo durante dos años más con Hubble.
Esta imagen en blanco y negro del cúmulo de estrellas Westerlund 2 se centra en la parte central del cúmulo. La imagen fue tomada por Hubble en el rango de longitud de onda de 800 nanómetros, en la parte del infrarrojo cercano del espectro electromagnético, justo fuera del rango de luz visible. Esta imagen fue tomada como parte del proyecto de ciencia preparatoria de la astrónoma Elena Sabbi, uno de los objetivos es utilizar el Hubble para identificar objetos de interés para el telescopio espacial James Webb de la NASA. Crédito:NASA, ESA, y E. Sabbi (ESA / STScI)
Uno de los principales objetivos científicos de Webb es observar el nacimiento de estrellas y sistemas protoplanetarios, y las observaciones de Sabbi prometen catalogar cientos de posibles objetivos a los que Webb podría realizar un seguimiento. Sabbi y su equipo están usando Hubble para buscar estrellas binarias en sus primeras etapas de desarrollo, donde es probable que estén rodeadas por discos protoplanetarios, discos de gas denso y polvo que rodean las estrellas recién formadas y finalmente se fusionan en planetas.
Los sistemas estelares binarios contienen dos estrellas en órbita alrededor de un punto central común, y se ha descubierto que algunos de estos sistemas albergan planetas. Los astrónomos todavía están tratando de comprender cómo se forman y evolucionan los planetas en ese entorno. Sabbi dijo que la juventud de Westerlund 2 lo convierte en un candidato principal para comprender esto, porque a medida que envejece un grupo, las estrellas binarias a menudo se separan y son expulsadas del cúmulo. El primer año de observaciones del equipo mostró que Westerlund 2 contenía muchas más estrellas binarias de las esperadas. basado en otras observaciones de cúmulos estelares.
"Las agrupaciones masivas son lugares muy concurridos, como Times Square de [la ciudad de Nueva York] durante la víspera de Año Nuevo, "explicó Sabbi." Y, así como en Times Square los empujones y tirones de otras personas pueden separarte de tus amigos, la fuerza gravitacional de las estrellas cercanas puede separar una estrella de su compañera ".
El espectrógrafo de infrarrojo cercano del telescopio Webb (NIRSpec) podría analizar la composición de los discos protoplanetarios que el equipo de Sabbi encuentra alrededor de las estrellas binarias. Armado con estos datos, El equipo podría entonces descubrir cómo la formación de planetas difiere entre sistemas estelares simples y binarios.
"La luz que proviene de estos sistemas planetarios durante la formación no puede ser vista por Hubble, "Sabbi explicó." Hubble ve la luz proveniente de la estrella, pero en los datos de Webb, la luz estará dominada por el disco planetario ".
El telescopio espacial veterano
Ubicado tan cerca de la Tierra, Hubble se ha beneficiado de múltiples misiones de servicio para actualizar sus componentes e instrumentos científicos, y por lo tanto su capacidad para estudiar el universo. Lanzado en 1990, Hubble ha estado orbitando la Tierra y observando el cosmos durante 27 años, pero eso no significa que esté listo para retirarse.
"Hubble está en la cima de su capacidad científica, "dijo Jim Jeletic, subdirector de proyectos del programa Hubble en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. Añadió que el veterano telescopio espacial "todavía tiene redundancia en todos sus sistemas críticos" y podría continuar su misión "hasta bien entrada la próxima década. "lo que significa que Hubble y Webb podrían trabajar en conjunto durante los próximos años.
