Luego del adelanto de la imagen captada por el telescopio espacial James Webb del cúmulo de galaxias SMACS 0723, el momento ha llegado donde la NASA al fin ha presentado los otros cuatro objetivos cósmicos iniciales.
Se trata de la Nebulosa Carina, ubicada a unos 7,600 años luz de distancia, la Nebulosa del Anillo Sur (también conocida como de ocho explosiones) que se encuentra a unos 2,000 años luz, el quinteto de Stephan que es un grupo compacto de galaxias a 290 millones de años luz y el espectro del exoplaneta WASP-96 b, a 1,150 años luz.
De los tres primeros casos ya existían imágenes previas tomadas por el telescopio espacial Hubble, pero al igual que con SMACS 0723, el Webb ha sobrepasado el nivel de detalle y calidad en cada una de las observaciones.
Nubes confirmadas en el exoplaneta WASP-96 b
Gracias al James Webb, se ha confirmado la firma distintiva de agua, así como evidencia de nubes y neblina en la atmósfera que rodea el planeta gigante de gas caliente que orbita una estrella distante similar a nuestro Sol.
Esta información revela la presencia de moléculas de gas específicas, a partir de pequeñas disminuciones en el brillo de colores de luz en la que es la observación más detallada de su tipo hasta la fecha.
WASP-96 b es uno de los más de 5000 exoplanetas confirmados en la Vía Láctea. Se ubica a 1,150 años luz de distancia en la constelación del sur de Phoenix y representa un tipo de gigante gaseoso que no tiene una comparación directa con nuestro sistema solar.
Cuenta con una masa inferior a la mitad de la de Júpiter y un diámetro 1.2 veces mayor, temperaturas superiores a los 1000°F y orbita "extremadamente cerca" de su estrella, completando un circuito cada 3.5 días terrestres.
Para observar el planeta, el 21 de junio el NIRISS (espectrógrafo sin rendija y generador de imágenes de infrarrojo cercano) del telescopio midió la luz del sistema WASP-96 durante 6.4 horas mientras el planeta se movía a través de su estrella. El resultado fue esta curva de luz que muestra la atenuación general de la luz de las estrellas durante el tránsito.
Curva de luz mientras WASP-96 pasaba frente a su estrella
Este evento y el espectro de transmisión, permitieron estudiar detalles hasta ahora ocultos para otras observaciones: la existencia de agua de forma inequívoca, indicaciones de neblina y evidencias de nubes que se pensaba no existían en base a los resultados actuales.
La Nebulosa del Anillo Sur
Esta imagen doble muestra las vistas de la nebulosa del Anillo Sur (catalogada como NGC 3132) y su par de estrellas utilizando los instrumentos NIRCam (izquierda) y MIRI (derecha) de Webb. En ambas se puede ver a las estrella moribunda y más tenue expulsando gas y polvo que el telescopio logra observar, que está aproximadamente a 2,500 años luz de distancia.
La NASA señala que cada capa representa uno de los episodios en el que la estrella más débil perdió parte de su masa, donde las etapas de gas más anchas hacia las áreas exteriores de la estrella fueron expulsadas antes y los cercanos a la estrella son los más recientes, que permite observar la historia del sistema.
Ya que estas nebulosas planetarias existen desde hace miles de años, observarlas es como una película "extremadamente lenta", donde cada capa que la estrella infló brinda la capacidad de medir con precisión el gas y polvo presentes en su interior.
Al ser esta también una observación ya hecha en 1998 por el telescopio Hubble, se puede establecer un punto de comparación de las observaciones de la nebulosa, como se puede ver a continuación.
El quinteto de Stephan
En esta imagen de Webb del Quinteto de Stephan, se pueden ver cinco galaxias, cuatro de ellas en interacción, y donde la que se ubica a la izquierda es la que se encuentra en primer plano.
Este enorme mosaico es la imagen más grande de Webb hasta la fecha y cubre aproximadamente una quinta parte del diámetro de la Luna. Contiene más de 150 millones de píxeles y está construido a partir de casi 1,000 archivos de imagen separados.
El quinteto de Stephan abarca cuatro galaxias que están realmente juntas y atrapadas "en una danza cósmica", mientras que la quinta y más a la izquierda, llamada NGC 7320, se encuentra en primer plano en comparación a las otras cuatro. NGC 7320 se ubica a 40 millones de años luz de la Tierra, mientras que las otras cuatro se encuentran a unos 290 millones de años luz de distancia.
Su proximidad permite entender la fusión e interacciones entre galaxias, y analizar cómo desencadenan la formación de estrellas entre sí y se altera el gas que tienen, por lo que es el "laboratorio" perfecto para realizar los estudios.
Este grupo compacto de galaxias pudo ser uno de los más comunes en el universo primitivo, cuando su material sobrecalentado que caía pudo haber sido alimento de agujeros negros muy energéticos llamados cuásares.
Incluso la NASA ha detallado que a pesar de no aparecer en las imágenes, la galaxia superior del grupo, NGC 7319, alberga un agujero negro supermasivo de 24 millones de veces la masa del sol, que está atrayendo activamente material y emite energía luminosa equivalente a 40 mil millones de soles.
La Nebulosa Carina
Por último, el equipo del James Webb revela una imagen de la Nebulosa Carina, ubicada a 7,600 años luz, donde el telescopio pudo descubrir nuevas estrellas "bebés" hasta ahora ocultas tras una cortina de polvo y gas en "acantilados cósmicos".
La imagen aparentemente tridimensional parece tener montañas escarpadas "en una noche iluminada por la luna", pero se trata de una cavidad gaseosa gigante dentro de la nebulosa con "picos" que llegan a tener una altura de unos 7 años luz, donde su zona cavernosa ha sido excavada por radiación ultravioleta y vientos estelares de estrellas jóvenes.
Las observaciones de NGC 3324, como también se conoce a la nebulosa, arrojarán nueva luz sobre el proceso de formación estelar. Esto es por que el nacimiento de estrellas se propaga con el tiempo, proceso desencadenado por la expansión de la cavidad erosionada.
A medida que el borde brillante se mueve hacia la nebulosa, "empuja" lentamente hacia el gas y el polvo, y si se encuentra un material inestable, el aumento de presión hace que este colapse y derive en nuevas estrellas.
Esta nebulosa también había sido previamente captada por el Hubble, siendo este el resultado:
Esta nebulosa fue fotografiada por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de Webb, que permitió obtener una resolución nítida y sensibilidad sin igual, revelando cientos de estrellas previamente ocultas e incluso numerosas galaxias de fondo.
Por otro lado, utilizando el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) se pudieron revelar cómo brillaban estrellas jóvenes y sus discos polvorientos, apareciendo en colores rosa y rojos, además de otros compuestos químicos, polvo caliente e hidrocarburos, que dan la apariencia de crestas brillantes.
La revelación de estas imágenes marca oficialmente el comienzo del trabajo científico del James Webb, con el que el programa internacional liderado por la NASA, ESA y la CSA buscan resolver los misterios del sistema solar, y mirar más allá de mundos distantes, investigando al mismo tiempo los orígenes del universo.
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