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💫Telescopio investiga misteriosos enanos marrones

Telescopio Webb de la NASA para investigar misteriosos enanos marrones

Publicado ayer

Twinkle, twinkle, little star, cómo me pregunto qué eres. Los astrónomos esperan que la poderosa capacidad infrarroja del Telescopio Espacial James Webb de la NASA resuelva un enigma tan fundamental como la observación de estrellas: ¿qué es esa luz tenue en el cielo? Los enanos marrones enturbian una clara distinción entre estrellas y planetas, poniendo en entredicho la comprensión establecida de esos cuerpos y las teorías de su formación.



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

Varios equipos de investigación utilizarán Webb para explorar la naturaleza misteriosa de las enanas marrones, buscando una idea de la formación de estrellas y las atmósferas de exoplanetas, y del borroso territorio en el que se encuentra la enana marrón. Trabajos anteriores con Hubble, Spitzer y ALMA han demostrado que las enanas marrones pueden ser hasta 70 veces más masivas que los gigantes gaseosos como Júpiter, sin embargo, no tienen suficiente masa para que sus núcleos quemen combustible nuclear e irradien luz estelar. Aunque las enanas marrones fueron teorizadas en la década de 1960 y confirmadas 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 compañía con una estrella, mientras que otros se quedan solos en el espacio.

En la Universidad de Montreal, Étienne Artigau lidera un equipo que utilizará Webb para estudiar una enana marrón específica, denominada SIMP0136. Es una enana marrón aislada, joven y de baja masa, una de las más cercanas a nuestro Sol, lo que la hace fascinante para el estudio, 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 por Artigau y su equipo, cuando encontraron evidencia que sugiere que tiene una atmósfera nublada. Él y sus colegas utilizarán los instrumentos espectroscópicos de Webb para aprender más sobre los elementos químicos y compuestos en esas nubes.

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



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

Estas observaciones podrían sentar las bases para futuras exploraciones de exoplanetas con Webb, incluso qué mundos podrían soportar 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 absorben la luz a medida que el planeta pasa frente a su estrella, una técnica científica conocida como espectroscopia de tránsito.

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

La búsqueda de enanas marrones aisladas de baja masa fue uno de los primeros objetivos científicos planteados 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 lo que Webb será una herramienta tan valiosa en esta investigación.

Scholz, quien también dirige el proyecto Substellar Objects in Nearby Young Clusters (SONYC), utilizará el generador de imágenes infrarrojo cercano y el espectrógrafo Slitless (NIRISS) de Webb para estudiar NGC 1333 en la constelación de Perseus. NGC 1333 es un vivero estelar que también se ha encontrado que alberga un número inusualmente alto de enanas marrones, algunas de ellas en el extremo inferior 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 sean 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 completamente nuevo de planetas, sin unir, vagando por el Galaxy como estrellas".

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

El Telescopio Espacial James Webb, el complemento científico del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, será el primer observatorio espacial de la próxima década. Webb es un proyecto internacional liderado por la NASA con sus socios, ESA (Agencia Espacial Europea) y CSA (Agencia Espacial Canadiense).

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