Las imágenes del cielo pueden mostrarnos maravillas cósmicas, pero los vídeos pueden darles vida. Los vídeos del telescopio espacial NEOWISE de la NASA revelan movimiento y cambios en el cielo.
Cada seis meses, la nave espacial Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer, o NEOWISE, de la NASA, recorre la mitad de su trayectoria alrededor del Sol, tomando imágenes en todas las direcciones del espacio. Juntas, esas imágenes forman un mapa de “todo el cielo” que muestra la ubicación y el brillo de cientos de millones de objetos. Usando 18 mapas de todo el cielo producidos por la nave espacial (el 19 y el 20 se publicarán en marzo de 2023), los científicos han creado un lapse-time, que muestran los cambios producidos en una década.
Cada mapa es un gran recurso para los astrónomos, pero cuando se ven en secuencia, suponen un recurso aún más fuerte para tratar de comprender mejor el universo. Comparar los mapas puede revelar objetos distantes que han cambiado de posición o brillo con el tiempo, lo que se conoce como astronomía en el dominio del tiempo.
“Si sales y miras el cielo nocturno, puede parecer que nada cambia nunca, pero ese no es el caso”, dijo Amy Mainzer, investigadora principal de NEOWISE en la Universidad de Arizona (en Tucson). “Las estrellas están brillando y explotando. Los asteroides pasan zumbando. Los agujeros negros están destrozando estrellas. El universo es un lugar muy ocupado y activo”.
NEOWISE fue originalmente un proyecto de procesamiento de datos para recuperar detecciones y características de asteroides de WISE, un observatorio lanzado en 2009 y encargado de escanear todo el cielo para encontrar y estudiar objetos fuera de nuestro sistema solar. La nave espacial usó detectores enfriados criogénicamente que los hicieron sensibles a la luz infrarroja.
La luz infrarroja (imperceptible al ojo humano) es radiada por una plétora de objetos cósmicos, incluidas estrellas frías cercanas y algunas de las galaxias más luminosas del universo. La misión WISE terminó en 2011 tras agotarse el refrigerante a bordo, necesario para algunas observaciones infrarrojas, pero la nave espacial y algunos de sus detectores infrarrojos aún funcionaban. Entonces, en 2013, la NASA lo reutilizó para rastrear asteroides y otros objetos cercanos a la Tierra, o NEO. Tanto la misión como la nave espacial recibieron un nuevo nombre: NEOWISE.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Acumulando sabiduría
A pesar del cambio, el telescopio infrarrojo ha continuado escaneando el cielo cada seis meses y los astrónomos han seguido utilizando los datos para estudiar objetos fuera de nuestro sistema solar.
Por ejemplo, en 2020, los científicos publicaron la segunda versión de un proyecto llamado CatWISE: un catálogo de objetos de 12 mapas de todo el cielo de NEOWISE. Los investigadores usan el catálogo para estudiar las enanas marrones, una población de objetos que se encuentran en toda la galaxia y que acechan en la oscuridad cerca de nuestro Sol. Aunque se forman como estrellas, las enanas marrones no acumulan suficiente masa para iniciar la fusión, el proceso que hace que las estrellas brillen.
Debido a su proximidad a la Tierra, las enanas marrones cercanas parecen moverse más rápido en el firmamento en comparación con las estrellas más distantes que se mueven a la misma velocidad. Por ello, una forma de identificar enanas marrones entre los miles de millones de objetos en el catálogo, es buscar cuerpos que se muevan. Un proyecto complementario a CatWISE llamado Backyard Worlds: Planet 9, invita a astrónomos aficionados a filtrar los datos de NEOWISE para buscar objetos en movimiento que en las búsquedas informáticas se hubieran podido haber pasado por alto.
Con los dos mapas WISE de todo el cielo, los científicos encontraron alrededor de 200 enanas marrones a solo 65 años luz de nuestro Sol. Los nuevos mapas revelaron otros 60 y duplicaron el número de enanas Y conocidas, las enanas marrones más frías. En comparación con las enanas marrones más cálidas, las enanas Y pueden tener una historia más extraña que contar en términos de cómo y cuándo se formaron. Estos descubrimientos ayudan a iluminar la colección de objetos en nuestro vecindario solar. Y un recuento más completo de enanas marrones cercanas al Sol orienta a los científicos acerca de la eficacia en la formación de estrellas en nuestra galaxia y qué cuando comenzó.
Observar el cambio en el cielo durante más de una década también ha contribuido a los estudios sobre cómo se forman las estrellas. NEOWISE puede mirar dentro de las mantas polvorientas que envuelven a las protoestrellas, o bolas de gas caliente que están en camino de convertirse en estrellas. A lo largo de los años, las protoestrellas parpadean y se encienden a medida que acumulan más masa de las nubes de polvo que las rodean. Los científicos están realizando un seguimiento a largo plazo de casi 1.000 protoestrellas con NEOWISE para obtener información sobre las primeras etapas de la formación estelar.
Los datos de NEOWISE también han mejorado la comprensión de los agujeros negros. El estudio WISE original descubrió millones de agujeros negros supermasivos en el centro de galaxias distantes. En un estudio reciente, los científicos utilizaron datos de NEOWISE y una técnica llamada mapeo de eco para medir el tamaño de los discos de gas caliente y brillante que rodean los agujeros negros distantes, que son demasiado pequeños y están demasiado distantes para que los distinga cualquier telescopio.
“Nunca anticipamos que la nave espacial estaría operando tanto tiempo, y no creo que pudiéramos haber anticipado los estudios científicos que seríamos capaces de hacer con esta cantidad de datos”, dijo Peter Eisenhardt, astrónomo del Jet Propulsion Laboratory de la NASA y Científico del proyecto WISE.
Más información sobre la misión
El Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena (California), administra y opera la misión NEOWISE para la Planetary Defense Coordination Office de la NASA dentro de la Science Mission Directorate, en Washington. La investigadora principal, Amy Mainzer, está en la Universidad de Arizona. El Space Dynamics Laboratory en Logan (Utah) construyó el instrumento científico. Ball Aerospace & Technologies Corp. de Boulder, Colorado, construyó la nave espacial. El procesamiento de datos científicos se lleva a cabo en IPAC, Caltech (Pasadena). Caltech administra el JPL para la NASA.
El JPL administró y operó WISE para la Science Mission Directorate de la NASA. Edward Wright, en UCLA, fue el investigador principal. La misión fue seleccionada bajo el Explorers Program de la NASA administrado por el Goddard Space Flight Center de la agencia en Greenbelt (Maryland).
Edición: R. Castro.