Los astrónomos atraviesan el polvo cósmico para observar los orígenes del universo

Julia Short
STFC
Traducción al español por Ciencia kanija
19/10/08

Los astrónomos que usan el Telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawai tienen previsto hacer grandes nuevos descubrimientos sobre el origen de los planetas, estrellas y galaxias con el inicio de un nuevo estudio para cartografiar el universo.

El Estudio del Legado de JCMT, compuesto por siete proyectos, hace uso de dos nuevos instrumentos sofisticados - SCUBA-2 y HARP – los cuales permitirán a los astrónomos detectar y estudiar nubes de polvo frío asociadas con las misteriosas fases iniciales de la formación de galaxias, estrellas y planetas.

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SCUBA-2 es una potente cámara capaz de cartografiar regiones del cuelo detectando el calor emitido por este polvo extremadamente frío. Recientemente han sido entregados en el JCMT y están en su fase de puesta en servicio. Cuando se complete tendrán la capacidad de observar imágenes de muchos cientos de lejanas galaxias envueltas en polvo en sólo una noche.

Muchas de estas galaxias están entre las primeras estructuras observables en el universo y son, en su mayor parte, indetectables por otros telescopios. El instrumento Harp permite a los astrónomos ver el movimiento del gas con claridad y precisión y tiene la potente capacidad de registrar la información en tres dimensiones.

El Consejo de Instalaciones Tecnológicas y Científicas del Reino Unido (STFC) posee y opera conjuntamente el JCMT, y gran parte del diseño y construcción del telescopio, así como los instrumentos actuales y futuros, incluyendo SCUBA-2 y HARP, ha sido llevada a cabo por grupos del Reino Unido, en particular el Centro de Astronomía y Tecnología del Reino Unido en el STFC y las Universidades de Gales y Edimburgo.

Los proyectos que están en proceso incluyen el Estudio de Legado de Galaxias Cercanas, el Estudio del Cinturón de Gould y el Estudio del Legado Espectral. Estos tres proyectos usan el instrumento HARP.

El Estudio de Legado de Galaxias Cercanas tiene como objetivo producir el primer gran muestreo de galaxias cercanas a la nuestra (dentro de 85,1 millones de años luz). Los datos nos ayudarán a comprender mejor las propiedades de la materia que existe entre las estrellas de estas galaxias, y cómo se ve afectada por su entorno, y cómo se compara con nuestra galaxia.

La Profesora Christine Wilson de la Universidad McMaster en Canadá, que lidera el proyecto, dijo: “Ha sido muy emocionante en los últimos años llegar a verificar el rendimiento de HARP/ACSIS en el JCMT para completar aproximadamente el 80% de nuestro estudio HARP. Hemos estado muy ocupados procesando el flujo de datos que está produciendo, pero la recompensa ha sido ver todas esas preciosas imágenes de galaxias cercanas apareciendo una a una. Simplemente no habría sido posible obtener unas imágenes tan grandes y sensibles de nuestros vecinos galácticos sin HARP/ACSIS. Estamos usando estos nuevos datos del Estudio del Legado de Galaxias Cercanas para cartografiar cómo el denso gas, que es el combustible para la formación de nuevas estrellas, se distribuye en galaxias con distintas masas y entornos. Uno de nuestros excitantes resultados es ser capaces de cartografiar, por primera vez, cómo de eficientemente se convierte el gas en estrellas de una región de la galaxia a otra”.

Más cerca de casa, un estudio completo de formación estelar dentro de 1630 años luz de distancia de nuestro Sol es el objetivo del Estudio del Cinturón de Gould (conocido por el cinturón de nubes de formación estelar que rodean al Sol), un proyecto liderado por la Dra. Jennifer Hatchell de la Universidad de Exeter. El JCMT y sus instrumentos están bien acondicionados para estudios de formación estelar dado que es sólo en estas longitudes de onda donde somos capaces de estar las más frías y densas regiones de nubes de formación estelar activa.

La Dra. Hatchell dice: “Los mapas que llegan de HARP son mayores y de mejor calidad que ninguno con los que hayamos trabajado anteriormente. Ahora podemos ver cuántas nubes de gas se mueven por las estrellas de reciente formación de su interior”.

Las sensibles observaciones que el JCMT pueden proporcionar darán a los astrónomos una mejor comprensión de los procesos requeridos para que se formen las estrellas y una idea más clara de cómo de a menudo y eficiente es este proceso.

El Profesor Derek Ward-Thompson de la Universidad de Cardiff dijo: “Estas imágenes de HARP nos permitirán ver una imagen tridimensional del nacimiento estelar en nubes moleculares. Esto demuestro lo violento que es el proceso del nacimiento estelar – de hecho, casi tan violento como la muerte de la estrella”.

Los detalles del proceso de formación estelar son proporcionados por el Estudio de Legado Espectral. Esta investigación obtendrá un inventario químico de la formación estelar en una muestra cuidadosamente seleccionada para abarcar distintas etapas evolutivas del desarrollo.

El Dr. John Richer de la Universidad de Cambridge dijo: “Nunca hemos tomado imágenes como estas anteriormente. Con los instrumentos anteriores, los mapas habrían necesitado demasiado tiempo para su creación – varias semanas aproximadamente. Pero en sólo ocho horas de observación, HARP ha generado estas increíbles nuevas imágenes que, por primera vez, revelan los finos detalles de la formación estelar”.

“Nos hemos estado preparando para el Estudio del Legado de JCMT durante varios años “, dice el Profesor Gary Davis, Director del JCMT. “Esta es la culminación a un proceso en el que los astrónomos del Reino Unido, Canadá y los Países Bajos se han unido para definir un estudio unificado y profundo del cielo submilimétrico. Esto no se había hecho anteriormente debido a que los instrumentos revolucionarios requeridos no estaban, hasta ahora, disponibles. El programa de estudios es del calibre científico más alto y tendrá grandes efectos en todas las áreas de la astrofísica. Los espectaculares resultados hasta el momento son sólo una tentadora muestra de lo que está por venir”.

El Estudio del Legado del JCMT también está siendo usado activamente por los equipos de los investigadores como un fértil terreno de entrenamiento para futuros astrónomos.

Robert Simpson, estudiante de doctorado de la Universidad de Cardiff en el Reino -Unido, dice: “Las imágenes producidas por HARP han destrozado mis antiguas ideas de una nebulosa serena y hermosa. Cuando era niño siempre pensé que las nebulosas eran muy tranquilas y elegantes, pero imágenes como estas revelan la violencia y el flujo de energía de su interior. He visto las ecuaciones y he leído la teoría, pero estas imágenes te muestran la física que hay tras la formación estelar de una forma mejor y más intuitiva. Trabajar en los datos de HARP durante mi doctorado me ha dado una nueva visión de la formación estelar y ha cambiado mi perspectiva. ¿Qué mas se puede pedir a la ciencia?”