La nube oscura molecular Barnard 68

Dark Molecular Cloud Barnard 68
Créditos de imagen: FORS Team,8.2-meter VLT Antu,ESO

La nube oscura molecular Barnard 68
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¿Dónde han ido a parar las estrellas?
Lo que solía considerarse un agujero en el cielo, actualmente los astrónomos lo conocen como una nube molecular oscura. En este caso es una alta concentración de polvo y de gas molecular que absorbe prácticamente toda la luz visible emitida por las estrellas del fondo. La inquietante oscuridad de los alrededores contribuye a que los interiores de nubes moleculares sean unos de los lugares más fríos y más aislados del Universo.
La fotografía muestra una de las nebulosas oscuras de absorción más notables: una nube que hay en la constelación Ophiuchus conocida como Barnard 68. El hecho de que no se vean estrellas en el centro indica que Barnard 68 se encuentra relativamente cerca; se calcula que está a unos 500 años luz de distancia y que tiene medio año luz de diámetro. No se sabe exactamente cómo se forman las nubes moleculares como Barnard 68, pero seguramente son lugares donde se generan nuevas estrellas. De hecho, se ha descubierto que el mismo Barnard 68 podría colapsar y formar un nuevo sistema estelar.
Es posible mirar a través de este tipo de nubes con luz infrarroja.

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  • Sa Ji Tario

    Una noticia de a ESO

    Los astrónomos de ESO han estado recientemente “Viendo la Luz a través de la Oscuridad!” Hace algunos meses, el ESO Very Large Telescope (VLT) observó un clásico glóbulo oscuro, Barnard 68 (B68), frente a un denso campo estelar en la banda de la Vía Láctea. Las imágenes CCD se obtuvieron en varias bandas de ondas visuales con el instrumento multi-modo FORS1 en el ANTU VLT de 8,2 m (UT1). Se combinaron en una foto en color.

    Esta nube oscura se sitúa a una distancia de unos 500 años luz (160 pc) hacia la constelación austral Ophiuchus (La Serpiente). La foto del VLT lo muestra como un objeto compacto, opaco y bastante definido, cuyas partes centrales son tan densas que bloquean completamente la luz de las estrellas detrás.

    Se sabe que nubes como B68 en algún momento comienzan a contraerse y posteriormente se transforman en estrellas normales, que queman hidrógeno. Pero ¿cómo exactamente esto sucede? ¿Y qué está pasando ahora dentro de B68? ¿Está actualmente en el comienzo de la fase de contracción o se han formado estrellas? ¿Cómo denso y pesado es realmente?

    Las respuestas a algunas de estas preguntas básicas ahora están siendo proporcionadas por observaciones nuevas y únicas en la parte infrarroja del espectro con el instrumento de modo múltiple SOFI en el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) de ESO 3.5-m en La Silla. Por primera vez, ha sido posible mirar a través de las regiones más opacas incluso de un objeto así y aprender lo que está dentro en detalles insuperables.

    Las observaciones SOFI
    Las nuevas observaciones de imágenes en el infrarrojo cercano se tomaron con el instrumento SOFI multi-modo en el NTT en La Silla durante un hechizo de excelentes condiciones de observación en marzo de 1999. La medición de ver fue de aproximadamente 0,6 arcsec durante varias horas mientras se estaban realizando estas exposiciones.

    SOFI (Son de ISAAC) es una copia reducida de ISAAC, el principal instrumento de VLT que ya ha producido observaciones espectaculares. SOFI es un instrumento único para el estudio de objetos extendidos como B68 debido a su detector infrarrojo muy sensible y un campo de visión sin igual.

    Alrededor de 200 exposiciones (cada una duró aproximadamente 10 segundos) se hicieron en cada una de las bandas H y K para alcanzar los objetos más débiles posible; se gastó menos tiempo en la banda J de longitud de onda más corta. A continuación, se añadieron para producir tres cuadros que forman la base para el estudio posterior y que se utilizaron para producir las imágenes que se muestran aquí.

    Mirando hacia el centro de una nube oscura
    Las nubes oscuras son oscuras porque contienen miles de partículas sólidas de tamaño submicrónico: los granos de polvo interestelar. También albergan muchas especies diferentes de moléculas. Son responsables del oscurecimiento de la luz en longitudes de onda visibles. Las imágenes y el video proporcionan una ilustración muy directa de la dependencia de este oscurecimiento en la longitud de onda (los astrónomos hablan de “extinción del polvo”): es más alto en longitudes de onda más cortas que en las más largas.

    Los nuevos datos son únicos en el sentido de que permiten a los astrónomos, por primera vez, ver a través del centro mismo de una densa nube molecular, en las regiones frías donde se formarán estrellas como nuestro Sol. Lo sabemos porque un gran número de estrellas de fondo, no relacionadas con la nube, se ven a través de las regiones centrales, más densas de B68 en la imagen de Ks a 2,16 μm.

    Acerca de las nubes moleculares
    Las nubes oscuras son los objetos más frescos del Universo conocido con temperaturas alrededor de -263 ° C, sólo diez grados por encima del cero absoluto. Son los viveros de estrellas y planetas. Comprenderlos es entender los procesos que tuvieron lugar cuando el Sistema Solar se formó hace unos 4.500 millones de años.

    Desafortunadamente, debido a que están compuestos principalmente de hidrógeno molecular (H 2) y también porque son tan fríos, el 99% de la masa de una nube molecular es virtualmente indetectable por medio de observaciones directas.

    Una manera tradicional de estudiar estas nubes es mediante observaciones con radiotelescopios de moléculas raras (como CO, CS y NH 3) que “rastrean” el hidrógeno molecular. Sin embargo, el análisis de estos datos rara vez es sencillo y una interpretación clara e inequívoca es a menudo imposible.

    Gracias al reciente advenimiento de la tecnología infrarroja mejorada, incorporada en SOFI, ahora será posible estudiar las nubes moleculares de una manera más directa, como se ilustra aquí. Por medio de mediciones cuidadosas del cambio de color de las estrellas de fondo que se ven a través de una nube molecular (ver el “enrojecimiento” de las estrellas cerca del centro de la primera imagen), los astrónomos pueden trazar la distribución de la materia dentro de estas nubes.

    Las nuevas observaciones SOFI de B68 permiten que tales mediciones se hagan por primera vez a través de las regiones centrales más densas de una nube molecular. Estos datos únicos proporcionan a los astrónomos pistas importantes sobre cómo una nube oscura se transforma en estrellas.

    Estructura y estado actual de B68
    Las nuevas imágenes SOFI de B68 están siendo estudiadas por el astrónomo de ESO, João Alves y sus colaboradores, en particular Charles Lada (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, Mass., EE.UU.) y Elizabeth
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  • Sa Ji Tario

    Por mucho tiempo Barnard no tuvo acceso a la joya del observatorio donde trabajaba de fotógrafo principalmente a causa de la avaricia del director que solo la usaba él y algunas amistades, hasta que le otorgaron el placet

  • Sa Ji Tario
  • Margarita

    Recibí ayer (o anteayer) un comunicado de la ESA sobre el Telescopio Espacial James Webb (JWST). El rango de su visión será de 0.6 µm (temperatura ≈ 4830 K, la de una estrella con temperatura de 80% de nuestro Sol) hasta 28.5 µm ≈ 101.7 K. (https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope) y, a mi leal saber y entender, el JWST podrá ver dentro Barnard 68 y otras nubes oscuras.
    (La traducción es la de la ESA)

    http://m.esa.int/esl/ESA_in_your_country/Spain/James_Webb_el_telescopio_mas_grande_para_desentranar_el_Universo

    http://m.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2016/11/inspecting_jwst_s_primary_mirror/16522454-1-eng-GB/Inspecting_JWST_s_primary_mirror_article_mob.jpg

    http://m.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/09/james_webb_space_telescope/13013718-1-eng-GB/James_Webb_Space_Telescope_highlight_mob.jpg

    “El telescopio espacial James Webb (JWST), una iniciativa conjunta de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), tiene la misión poder responder a las preguntas más enigmáticas de nuestro universo: sobre las primeras galaxias, las primeras estrellas y hasta el origen de la vida que los científicos todavía desconocen. Este observatorio orbital ofrecerá observaciones complementarias a las de Hubble; éste trabaja en luz visible, mientras que James Webb operará en el infrarrojo cercano y mediano. Y, para cumplir con su misión, el telescopio necesita ser enorme. Sólo de esa manera podrá detectar objetos muy lejanos que, desde su posición, se verán además muy pequeños 

    Y cuando se dice que es el observatorio más grande que se va a lanzar al espacio, se hace referencia a las dimensiones de su escudo solar, equivalente a una cancha de tenis, y a su espejo primario segmentado, de 6,5 metros de diámetro.

    La astronomía de infrarrojo europea

    Los objetivos de JWST se centran en el estudio de las primeras galaxias y su evolución, el nacimiento de las estrellas y sus sistemas protoplanetarios y la aparición de sistemas planetarios y el origen de la vida. Dicho estudio implica la observación de objetos muy lejanos y de pequeño tamaño, por lo que hace falta un observatorio de grandes dimensiones que observe en el infrarrojo, ya que esta longitud de onda permite “viajar en el tiempo”. 

    “El infrarrojo nos permite ver más lejos. La luz que viene de las primeras galaxias es muy lejana y, como el universo está en expansión, la luz de esas galaxias está en el infrarrojo”, explica Catarina Alves, científica de proyecto de la ESA en James Webb. Para ello, el observatorio contará con cuatro instrumentos, tres de infrarrojo cercano y uno mediano, y dos de ellos han contado con participación europea, NIRSpec (de fabricación enteramente europea) y MIRI (dividido al 50% entre la NASA y la ESA). En este aspecto, Javier R. Goicoechea, científico del CSIC, apunta que “desde el punto de vista científico, Europa tiene mucha tradición en la astronomía de infrarrojo”. De hecho, ya hay un alto número de propuestas iniciales de la comunidad científica del continente para acceder a datos de JWST. “El factor de presión del telescopio es muy alto, probablemente, el más alto de la historia”. 

    La observación en esta longitud de onda permitirá comprender cómo se pasó de las estructuras primordiales del Universo a los planetas con capacidad para albergar vida. “Se ven las nubes de gas y polvo que forman los esqueletos de las galaxias”, explica Goicoechea, que da un ejemplo de la diferencia que JWST representará frente a Hubble. Éste ya detectó hace tiempo discos protoplanetarios en nubes de gas, pero en luz visible sólo se intuye la forma de dichos discos que, además, son de dimensiones reducidas. Los instrumentos de infrarrojo de James Webb, y el gran tamaño de sus espejos, permiten ver en el interior de los discos protoplanetarios y estudiar el origen de los planetas. 

    Asimismo, el telescopio podrá caracterizar la composición mineralógica y química de las atmósferas de los exoplanetas y, en el campo de la cosmología, se espera que sea capaz de detectar la luz de las primeras estrellas, formadas unos 400 millones de años después del Big Bang.

    En la recta final

    JWST se encuentra ya entrando en las últimas etapas previas a su lanzamiento, previsto para la primavera de 2019. La NASA lo ha retrasado seis meses, desde la fecha propuesta anteriormente de octubre de 2018, para poder tener el suficiente tiempo de realizar todas las pruebas necesarias para asegurar que el observatorio funcionará sin problemas. Macarena García, científica de la ESA del instrumento MIRI, explica que “una vez que lo lanzas, tiene que funcionar bien, y por eso se le somete  a pruebas  tan rigurosas”. James Webb, al contrario que Hubble, no podrá recibir visitas de astronautas para reparar y sustituir equipo defectuoso o que se haya quedado obsoleto, pues operará desde el punto de Lagrange L2, a un millón y medio de kilómetros de la Tierra. 

    Por ahora, están integrándose y probándose en paralelo el módulo que alberga los espejos y los instrumentos (en el Centro Espacial Johnson de la NASA) y, por otro lado, la plataforma y el escudo solar (en las instalaciones de Northrop-Grumman), y el observatorio al completo se integrará ya el año que viene. Será el último paso antes de ser enviado a la Guayana Francesa, desde donde lo enviará al espacio un lanzador Ariane 5. 

    El lanzador, los instrumentos MIRI y NIRSpec y la colaboración de quince miembros de la ESA en el staff del Instituto de Ciencia Espacial del Telescopio (que recibirá y procesará los datos) es la participación de la agencia espacial europea en la misión, que se espera que abra nuevos caminos en la investigación del Universo. ”

    ….
    Se lanzará el JWST desde una base de lanzamiento de satélites de la Agencia Espacial Europea en el Centre Spatial Guyanais, Kourou.
    He leído en otra parte que el motivo para el lanzamiento desde Guayana Francesa en un cohete Ariane es que el Ariane 5 es el único lanzador lo suficientemente grande para llevar este enorme telescopio.

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