En este punto, los astrónomos están acostumbrados a que el Telescopio Espacial James Webb traspase los límites de la astronomía, por lo que no sorprende que el telescopio de 10 mil millones de dólares se haya superado a sí mismo nuevamente.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST), con un poco de ayuda del Telescopio Espacial Hubble, puede haber encontrado una familia de enanas marrones llamadas “estrellas fallidas” en la galaxia satélite de la Vía Láctea, la Pequeña Nube de Magallanes (SMC). Si este es el caso, será la primera vez que los astrónomos detecten cuerpos de este tipo más allá de los límites de nuestra propia galaxia.
el potencial enanas marrones se encuentran en el borde de la SMCuna galaxia enana cercana a la vía Lácteaen un cúmulo de estrellas jóvenes llamado NGC 602. NGC 602 está a unos 200.000 años luz de la Tierra. Este cúmulo de estrellas está bien estudiado por los astrónomos porque se cree que sus espesas nubes de polvo y gas, los componentes básicos de los cuerpos estelares, son sitios de intensa formación estelar. La formación de estrellas en esta región del SMC se evidencia además por un parche asociado de hidrógeno ionizado, llamado N90. El hidrógeno atómico se crea cuando la intensa luz ultravioleta de estrellas jóvenes arranca electrones a los átomos de hidrógeno.
Además, debido a que tiene una escasez de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio (los astrónomos llaman a estos elementos más pesados ”metales”), regiones como NGC 602 y el SMC más amplio son buenos sustitutos de las galaxias “pobres en metales” que se encuentran en el universo temprano.
“Al estudiar las jóvenes enanas marrones pobres en metales recién descubiertas en NGC602, nos estamos acercando a descubrir los secretos de cómo se formaron las estrellas y los planetas en las duras condiciones del universo primitivo”, dijo Elena Sabbi, miembro del equipo y científica de la Universidad de Arizona. dijo en un comunicado.
Las mismas gruesas franjas de gas y polvo hacen que regiones como esta sean fascinantes de estudiar. Sin embargo, esas mismas vías plantean un desafío para los astrónomos porque absorben la luz visible.
Infrarrojos de baja frecuencia y longitud de onda larga luz puede deslizarse a través de estas nubes sin ser absorbido, y esa es la longitud de onda de la luz en la que el JWST estudia el cosmos. Esto hace que la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del JWST sean ideales para estudiar el SMC y NGC 602. No es de extrañar que el potente telescopio espacial haya vuelto a abrir nuevos caminos con la posible primera detección de enanas marrones extragalácticas.
Las enanas marrones fracasan…
Las enanas marrones reciben el apodo ligeramente injusto de estrellas fallidas porque se forman como estrellas a partir de una nube de gas y polvo demasiado denso que colapsa, pero sólo alcanzan masas entre 13 y 75 veces la de las estrellas fallidas. Júpiter (0,13 a 0,75 veces la masa del sol). Esto significa que no pueden generar suficiente presión y calor para desencadenar la fusión de hidrógeno con helio en sus núcleos, el proceso que define un estrella de secuencia principal.
Las enanas marrones no sólo se diferencian de los planetas en términos de cómo se forman. A diferencia de la mayoría de los planetas, estos objetos también deambulan por el cosmos sin ataduras a sus estrellas madre. Ellos hacer comparten algunas características con los planetas gigantes gaseosos, como la composición de sus atmósferas y las tormentas que los azotan.
Hasta ahora, los astrónomos han detectado alrededor de 3.000 enanas marrones, pero todas ellas se encuentran dentro del rango de límite de la Vía Láctea. Estas enanas marrones extragalácticas parecen confirmar las teorías sobre cómo fallan las estrellas en ciernes.
“Nuestros resultados encajan muy bien con la teoría de que la distribución de masa de los cuerpos por debajo del límite de quema de hidrógeno es simplemente una continuación de la distribución estelar”, dijo en el mismo comunicado Peter Zeidler, miembro del equipo de la ESA. “Parece que se forman de la misma manera; sólo que no acumulan suficiente masa para convertirse en una estrella de pleno derecho”.
…Pero el JWST tiene éxito
Además de presentar ciencia innovadora, los datos JWST/NIRCam/MIRI recopilados como parte del programa JWST GO número 2662 también nos han brindado una imagen asombrosamente hermosa de NGC 602.
“Este descubrimiento resalta el poder de utilizar tanto el Hubble como el JWST para estudiar cúmulos estelares jóvenes”, dijo en el comunicado Antonella Nota, miembro del equipo, directora ejecutiva del Instituto Internacional de Ciencias Espaciales en Suiza y ex científica del proyecto JWST de la ESA. “El Hubble demostró que NGC602 alberga estrellas muy jóvenes de baja masa, pero sólo con el JWST podremos finalmente ver el alcance y la importancia de la formación de masa subestelar en este cúmulo.
“¡El Hubble y el JWST son un dúo de telescopios increíblemente poderoso!”
Las imágenes de NGC 602 capturadas en abril de 2023 muestran sus cúmulos de estrellas existentes y las franjas de polvo y nubes de gas circundantes. Significan una nueva era en el estudio en detalle de galaxias locales pobres en metales, algo que no es posible hasta ahora. Las primeras galaxias dominadas por hidrógeno y helio del universo. ubicado a miles de millones de años luz de distancia.
“Sólo con una increíble sensibilidad y resolución espacial en el régimen de longitud de onda correcto es posible detectar estos objetos a distancias tan grandes”, concluyó Zeidler. “Esto nunca ha sido posible antes y seguirá siendo imposible desde el terreno en el futuro previsible”.
La investigación del equipo se publica el 23 de octubre en La revista astrofísica.