El telescopio James Webb ha observado la nebulosa Cabeza de Caballo con un nivel de detalle sin precedentes. Es una de las regiones más populares del firmamento que, ahora, en el espectro infrarrojo, podemos observar de una manera completamente nueva gracias a la potencia del telescopio…
La Nebulosas Cabeza de Caballo está en la dirección de la constelación de Orión
Las imágenes tomadas por el telescopio James Webb muestran una pequeña parte de la nebulosa con un nivel de detalle sin precedentes. El telescopio ha apuntado en la dirección de la constelación de Orión. Específicamente, se ha centrado en la parte occidental de la nube molecular de Orión B. Entre las turbulentas ondas de gas y polvo, se puede observar la nebulosa Cabeza de Caballo, a la que también se conoce como Barnard 33. Está a 1300 años-luz del Sistema Solar, cerca en la escala astronómica, a pesar de lo que pudiéramos creer.
La nebulosa se formó a partir del colapso de una nube de material interestelar. Es decir, de material presente en el espacio entre estrellas (y su colapso se debe a alguna interacción gravitacional como, por ejemplo, el paso de una estrella cercana que perturbase la nube). Su brillo se debe a que está iluminada por una estrella cercana. Las nubes de gas que rodean a la Cabeza de Caballo ya se han disipado. Sin embargo, todavía queda ese pilar, formado por acumulaciones de gas más densas, que tardan mucho más tiempo en ser erosionadas.
Los astrónomos calculan que, aproximadamente, a la Cabeza de Caballo le quedan unos 5 millones de años antes de que también se erosione. La nueva imagen del telescopio James Webb se centra en el borde iluminado en lo alto de la estructura de gas y polvo de la nebulosa. La Nebulosa Cabeza de Caballo es una región de fotodisociación bien conocida (también se las llama PDR por sus siglas en inglés). En estas regiones, se produce un fenómeno bien estudiado debido a la intensa actividad de las estrellas masivas y jóvenes que existen en el entorno.
El mecanismo de las regiones de fotodisociación
En esencia, lo que sucede es que la luz ultravioleta de esos astros jóvenes y masivos crea una región de gas y polvo templado, principalmente neutral, entre el gas completamente ionizado, que rodea a las estrellas masivas, y las nubes en las que se forman. La radiación ultravioleta influye de manera muy intensa en la química del gas de esas regiones y actúa como una fuente de calor muy importante. La aparición de estas regiones sucede allá donde el gas interestelar reúne dos condiciones necesarias para que se manifieste este comportamiento.
Por un lado, tiene que ser tan denso como para mantenerse neutral. Por otro, no puede ser tan denso como para impedir que la luz, en el espectro del ultravioleta lejano, procedente de esas estrellas masivas, penetre en la región. La luz emitida en estas PDRs es una herramienta única para poder estudiar los procesos físicos y químicos que rigen la evolución de la materia interestelar en la Vía Láctea. Por extensión, también es aplicable al resto del universo, desde las primeras épocas de formación de estrellas, cuando nacían a ritmos muy elevados, hasta el presente.
Debido a su cercanía, y a su geometría casi de perfil, la Nebulosa Cabeza de Caballo es un objetivo ideal para los astrónomos para poder estudiar las estructuras físicas de los PDRs y la evolución de las características químicas del gas y el polvo en sus respectivos entornos. Así como las regiones de transición entre ambos. Está considerado uno de los mejores objetos del firmamento para estudiar la manera en que la radiación interactúa con la materia interestelar. Los instrumentos del telescopio James Webb han sido de gran utilidad en este caso.
Los puntos de vista de MIRI y NIRCam
Con la ayuda de los instrumentos MIRI y NIRCam, un equipo internacional de astrónomos ha logrado, por primera vez, observar las estructuras, a pequeña escala, iluminadas en el borde de la Cabeza de Caballo. También han detectado una red de características estriadas que se extienden perpendicularmente al frente del PDR. Contienen partículas de polvo y gas ionizado atrapadas en el flujo de fotoevaporación de la nebulosa. Las observaciones han permitido, también, investigar los efectos de atenuación y emisión del polvo.
También ha ayudado a comprender mejor la forma de la nebulosa en sus diferentes dimensiones. Tras esto, los investigadores quieren estudiar los datos espectroscópicos que han obtenido de la nebulosa. El objetivo es buscar indicios de la evolución de las propiedades físicas y químicas del material que han observado. Esto es solo un ejemplo más de los muchos usos que se le pueden dar a un telescopio tan potente como James Webb. La imagen que acompaña este párrafo, también, es muy ilustrativa para entender cómo funcionan unos y otros observatorios.
El telescopio Euclid (lanzado recientemente) es capaz de observar regiones más grandes del firmamento en poco tiempo. El telescopio Hubble observa regiones más pequeñas, recogiendo la luz de objetos muy lejanos y permitiendo remontarnos a la historia del universo de hace miles de millones de años. El campo de observación de Webb es también muy pequeño, pero está diseñado para captar incluso la luz más tenue, permitiendo observar galaxias tal y como eran apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang…
El estudio ha sido aceptado para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics y se puede consultar en este enlace.
Referencias: Agencia Espacial Europea
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