Universo julio-agosto 2024

31 JULIO-AGOSTO 2024 L a galaxia de brotes estelares M82 fue observada por el Telescopio Espacial Hub- ble en 2006, lo que mostró el disco espiral de la galaxia de canto, nubes destro- zadas y gas de hidrógeno caliente. El Telescopio Espacial James Webb ha observado el núcleo de M82, capturando con un detalle sin precedentes la estructura del viento galáctico y caracterizando estrellas individuales y cúmulos estelares. La ima- gen de Webb proviene del instrumento NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) del telescopio. Los filamentos rojos trazan la forma del componente frío del viento ga- láctico a través de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH). Los PAH son granos de polvo muy pequeños que sobreviven en temperaturas frías pero se destruyen en condiciones calientes. La estructura de la emisión es similar a la del gas ionizado, lo que sugiere que los PAH pueden reponerse a partir de material molecular más frío a medida que se ioniza. [NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)] brillante de M82 incluso en esta vista infrarroja, la NIRCam de Webb ha re- velado un nivel de detalle que ha es- tado oculto históricamente. Mirando más de cerca hacia el centro, las pe- queñas motas representadas en verde denotan áreas concentradas de hie- rro, la mayoría de las cuales son restos de supernovas. Pequeñas manchas que aparecen en rojo significan regio- nes donde el hidrógeno molecular está siendo iluminado por la radia- ción de una estrella joven cercana. «Esta imagen muestra el poder de Webb» , dijo Rebecca Levy, segunda autora del estudio en la Universidad de Arizona en Tucson. «Cada punto blanco en esta imagen es una estrella o un cúmulo estelar. Podemos comen- zar a distinguir todas estas pequeñas fuentes puntuales, lo que nos permite obtener un recuento preciso de todos los cúmulos estelares en esta galaxia.» Mirando a M82 en longitudes de on- da infrarrojas un poco más largas, se pueden ver hilos grumosos represen- tados en rojo que se extienden por encima y por debajo del plano de la galaxia. Estos penachos gaseosos ori- ginan viento galáctico que sale del núcleo de la explosión estelar. Un área de interés para este equipo de investigación fue entender cómo se lanza este viento galáctico, que es causado por la rápida tasa de forma- ción estelar y las subsecuentes super- novas, e influye en su entorno cir- cundante. Al resolver una sección central de M82, los científicos pudie- ron examinar dónde se origina el viento y obtener información sobre cómo interactúan los componentes calientes y fríos dentro del mismo. El instrumento NIRCam de Webb fue ideal para rastrear la estructura del viento galáctico a través de la emi- sión de moléculas químicas conocidas como hidrocarburos aromáticos poli- cíclicos (PAH). Los PAH se pueden considerar como granos de polvo muy pequeños que sobreviven en temperaturas más frías pero que se destruyen en condiciones calientes. Para sorpresa del equipo, la visión de Webb de la emisión de PAH destaca la estructura fina del viento galác- tico, un aspecto previamente desco- nocido. Representada como filamen- tos rojos, la emisión se extiende desde la región central donde se en- cuentra el corazón de la formación estelar. Otro hallazgo inesperado fue la estructura similar entre la emisión de PAH y la del gas ionizado caliente. «Fue inesperado ver que la emisión de PAH se asemeja al gas ionizado» , dijo Bolatto. «Se supone que los PAH no viven mucho tiempo cuando es- tán expuestos a un campo de radia- ción tan fuerte, por lo que quizás se están reponiendo todo el tiempo. Esto desafía nuestras teorías y nos muestra que se requiere una mayor ! investigación.» Las observaciones de Webb de M82 en luz infrarroja cer- cana suscitan más preguntas sobre la formación estelar, algunas de las cua- les el equipo espera responder con datos adicionales recopilados con Webb, incluidos los de otra galaxia de explosión estelar. Otros dos artícu- los de este equipo que caracterizan los cúmulos estelares y las correlacio- nes entre los componentes del viento de M82 están casi finalizados. En un futuro cercano, el equipo tendrá ob- servaciones espectroscópicas de M82 de Webb listas para su análisis, así como imágenes complementarias a gran escala de la galaxia y el viento. Los datos espectrales ayudarán a los astrónomos a determinar edades precisas para los cúmulos estelares y proporcionar una idea del tiempo que dura cada fase de la formación estelar en un entorno de galaxia de explosión estelar. A una escala más amplia, inspeccionar la actividad en galaxias como M82 puede profundi- zar la comprensión de los astróno- mos sobre el universo temprano. «La observación porWebb de M82, un objetivo más cercano a nosotros, es un recordatorio de que el telescopio es excelente para estudiar galaxias a todas las distancias» , dijo Bolatto. «Además de observar galaxias jóve- nes y de alto desplazamiento al rojo, podemos mirar objetos más cercanos para reunir información sobre los procesos que están ocurriendo aquí, eventos que también ocurrieron en el universo temprano.» UNIVERSO