Webb observó los confines de la Vía Láctea

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En el exterior de la Vía Láctea -la galaxia que nos cobija- hay un espectáculo de formación estelar que en la imagen semejan fuegos artificiales. El telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA¹ ha examinado los límites de nuestra galaxia, y la capacidad, largamente esperadas durante la gestación del observatorio, de obtener imágenes en las longitudes de onda infrarrojo cercano y medio han permitido a los científicos examinar un área de formación estelar que recuerda a nuestro propio hogar galáctico, durante sus primeras etapas de formación.

Aquí vemos la Nube de Digel S2. En el centro de la imagen hay un cúmulo de estrellas compacto compuesto por puntos luminosos de luz roja, azul y blanca. Débiles chorros con material grumoso y difuso se extienden en varias direcciones desde el cúmulo brillante. Arriba y a la derecha hay un cúmulo de estrellas más pequeño. Mechones de material rojo translúcido se extienden por la escena, aunque hay parches y un espacio notable en la esquina superior izquierda que revela el fondo negro del espacio. Las galaxias de fondo están dispersas a lo largo de esta franja de espacio, apareciendo como pequeños puntos azul-blanco y naranja-blanco o discos delgados y borrosos. Hay un punto azul-blanco notablemente más grande con picos de difracción, una estrella en primer plano en la esquina superior derecha. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Ressler (NASA-JPL)

Los astrónomos dirigieron el Telescopio Espacial James Webb para examinar las afueras de nuestra galaxia, la Vía Láctea, una región que los científicos llaman Galaxia Exterior Extrema² debido a su ubicación a más de 58.000 años luz del centro galáctico. En comparación, la Tierra está a unos 26.000 años luz del centro.

Un equipo de científicos utilizó la NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) y MIRI (instrumento de infrarrojo medio) de Webb para obtener imágenes de regiones seleccionadas dentro de dos nubes moleculares conocidas como nubes Digel 1 y 2. Gracias a su alta sensibilidad y resolución nítida, Webb pudo resolver estas áreas, que albergan cúmulos de estrellas que experimentan estallidos de formación estelar, con un detalle sin precedentes. Algunos de los detalles revelados incluyen componentes de los cúmulos, como protoestrellas muy jóvenes (Clase 0), flujos y chorros, y estructuras nebulares distintivas.

Paneo de la Nube de Digel 2S. Webb reveló un cúmulo principal luminoso que contiene estrellas recién formadas. Varias de estas estrellas jóvenes están emitiendo extensos chorros de material desde sus polos. En la parte superior derecha del cúmulo principal hay un subcúmulo de estrellas, una característica que los científicos sospechaban anteriormente pero que ahora ha sido confirmada por Webb. Además, el telescopio reveló un mar profundo de galaxias de fondo y estructuras nebulosas rojas que están siendo talladas por los vientos y la radiación de las estrellas cercanas. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Ressler (NASA-JPL), N. Bartmann (ESA/Webb) Música: Stellardrone - Twilight

Tales observaciones con Webb permiten a los científicos estudiar la formación de estrellas en la Vía Láctea exterior con el mismo nivel de detalle que las observaciones de la formación de estrellas en nuestra propia vecindad solar.

Estrellas en ciernes
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Imagen comentada de Digel Cloud 2S capturada por NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) y MIRI (instrumento de infrarrojo medio) de Webb, con flechas de brújula, una barra de escala, clave de color y superposiciones gráficas como referencia. Las flechas de la brújula norte y este muestran la orientación de la imagen en el cielo. Tengan en cuenta que la relación entre el norte y el este en el cielo (visto desde abajo) está invertida en relación con las flechas de dirección en un mapa del suelo (visto desde arriba). La barra de escala está etiquetada en años luz y segundos de arco. Un año luz equivale a unos 9,46 billones de kilómetros. Un segundo de arco equivale a 1/3600 de un grado de arco (la Luna llena tiene un diámetro angular de aproximadamente 0,5 grados). El tamaño real de un objeto que cubre un segundo de arco en el cielo depende de su distancia al telescopio. Esta imagen muestra longitudes de onda de luz invisibles en el infrarrojo cercano y medio que se han traducido en colores de luz visible. La clave de color muestra qué filtros NIRCam y MIRI se utilizaron al recolectar la luz. El color del nombre de cada filtro es el color de la luz visible que se utiliza para representar la luz infrarroja que pasa a través de ese filtro. En el cúmulo principal hay cinco flechas blancas, que resaltan las trayectorias de cinco chorros de protoestrellas. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Ressler (NASA-JPL)

Aunque las Nubes Digel se encuentran dentro de nuestra galaxia, son relativamente pobres en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Esta composición las hace similares a las galaxias enanas y a nuestra propia Vía Láctea en su historia temprana. Por lo tanto, el equipo aprovechó la oportunidad de utilizar Webb para capturar la actividad en cuatro cúmulos de estrellas jóvenes dentro de las Nubes Digel 1 y 2: 1A, 1B, 2N y 2S.

Confirmaciones
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En la Nube 2S, Webb capturó el cúmulo principal que contiene estrellas jóvenes recién formadas. Esta densa zona es bastante activa y varias estrellas emiten extendidos chorros de material a lo largo de sus polos. Además, aunque los científicos sospechaban previamente que podría haber un subgrupo dentro de la nube, las capacidades de imágenes de Webb confirmaron su existencia por primera vez. Los datos de Webb revelan que hay múltiples chorros que salen disparados en diferentes direcciones desde este grupo estelar.

La saga estelar
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Esta imagen de Webb de la Galaxia Exterior Extrema y las nubes de Digel es sólo un punto de partida para el equipo de investigadores. Tienen la intención de volver a visitar este puesto de avanzada de la Vía Láctea para encontrar respuestas a una variedad de preguntas actuales, incluida la abundancia relativa de estrellas de diversas masas dentro de los cúmulos de estrellas de la Galaxia Exterior Extrema, una medición que ayudaría a los astrónomos a comprender cómo un entorno particular puede influir en diferentes tipos de estrellas durante su formación.

Aunque la historia de la formación estelar es compleja y algunos capítulos aún están envueltos en misterio, Webb está reuniendo pistas y ayudando a los astrónomos a desentrañar esta historia compleja.

Izumi y Ressler
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Esta zona en el borde de la Vía Láctea fue observada previamente con el Telescopio Subaru, en Japón. Natsuko Izumi, de la Universidad de Gifu y del (NAOJ), ha estado estudiando las regiones de formación de estrellas en el borde exterior de la Vía Láctea durante años utilizando diferentes telescopios, incluido el Subaru. El Dr. Michael Ressler, del Jet Populsion Laboratory de la NASA en California, se interesó en los resultados del equipo japonés con el Telescopio Subaru y decidió ofrecer su tiempo asignado en JWST a manera de colaboración y estudiar el área con más detalle.

Izumi aceptó la oferta de Ressler de tiempo de observación del JWST. “En el pasado conocíamos estas regiones de formación de estrellas, pero no pudimos profundizar en sus propiedades”, explicó. “Con Webb podemos obtener imágenes muy potentes e impresionantes de estas nubes”.

Como resultado de la observación, se detectaron claramente muchos objetos estelares jóvenes, así como estructuras en chorro y estructuras nebulares distintivas (como se aprecia en la imagen que encabeza el artículo). Esta es la primera vez que se detectan claramente chorros tan espectaculares en el extremo exterior de la Vía Láctea. Ressler comentó: “Lo que fue fascinante y sorprendente para mí de los datos de Webb es que hay múltiples chorros disparados en todas direcciones desde este grupo de estrellas. Es un poco como un petardo, donde ves esas cosas disparando de esta manera”.

Importante
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El paper Overview Results of JWST Observations of Star-forming Clusters in the Extreme Outer Galaxy, fue publicado en Astronomical Journal. Sus autores son: Izumi, Natsuko; Ressler, Michael E.; Lau, Ryan M.; Koch, Patrick M.; Saito, Masao; Kobayashi, Naoto & Yasui, Chikako.
Las observaciones fueron realizadas como parte del programa de Observación de Tiempo Garantizado 1237

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¡Gracias!

NASA, European Space Agency (Agencia Espacial Europea), y Canadian Space Agency (Agencia Espacial Canadiense). ↩︎
La Galaxia Exterior Extrema (GEE) es una región de la Vía Láctea ubicada a más de 58.000 años luz del Centro Galáctico. Es el objetivo del Telescopio Espacial James Webb, el cual estudia la formación de estrellas y la abundancia de estrellas de diferentes masas en cúmulos estelares de GEE. Esta región está inexplorada debido a la distancia y su baja metalicidad. Las capacidades de imagen avanzadas del telescopio están aportando nuevas perspectivas sobre las primeras etapas de la evolución estelar. ↩︎