Esta imagen de la región de formación estelar NGC 604 obtenida con la cámara NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopio espacial James Webb de la NASA muestra cómo los vientos estelares de estrellas jóvenes, calientes y brillantes excavan cavidades en el gas y el polvo circundantes. NASA, ESA, CSA, STScI
En la imagen NIRCam del infrarrojo cercano de Webb, los rasgos más notables son tentáculos y cúmulos de emisión de color rojo brillante, que se extienden desde zonas que parecen claros o grandes burbujas en la nebulosa. Los vientos estelares de las estrellas jóvenes más brillantes y calientes han esculpido estas cavidades, mientras que la radiación ultravioleta ioniza el gas circundante. Este hidrógeno ionizado aparece como un resplandor fantasmal blanco y azul.
Las rayas de color naranja brillante de la imagen Webb en el infrarrojo cercano indican la presencia de moléculas de carbono conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Este material desempeña un papel importante en el medio interestelar y en la formación de estrellas y planetas, pero su origen es un misterio. A medida que nos alejamos de los claros inmediatos de polvo, el rojo más intenso representa el hidrógeno molecular. Este gas más frío es un entorno privilegiado para la formación de estrellas.
La exquisita resolución de Webb también permite comprender características que antes parecían no estar relacionadas con la nube principal. Por ejemplo, en la imagen de Webb, hay dos estrellas jóvenes y brillantes que abren agujeros en el polvo por encima de la nebulosa central, conectadas a través de gas rojo difuso. En las imágenes en luz visible del telescopio espacial Hubble de la NASA, aparecían como manchas separadas.
El 3 de marzo de 1959, Estados Unidos lanzó la sonda Pioneer 4 con el objetivo de fotografiar la Luna durante un sobrevuelo cercano. En el marco del Año Geofísico Internacional, del 1 de julio de 1957 al 31 de diciembre de 1958, Estados Unidos había previsto enviar cinco sondas para estudiar la Luna. Las tres primeras orbitarían la Luna, mientras que las dos últimas, más sencillas, la fotografiarían durante sus sobrevuelos. Tras la apertura de la NASA en octubre de 1958, la nueva agencia espacial heredó el programa Pioneer de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada, una rama del Departamento de Defensa creada a principios de 1958 como parte de la iniciativa estadounidense para responder a los primeros logros espaciales soviéticos. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de Pasadena (California), que formaba parte del ejército estadounidense hasta que fue transferido a la NASA en diciembre de 1958, construyó las dos naves espaciales de sobrevuelo lunar Pioneer. Aunque las cuatro primeras misiones no lograron alcanzar su objetivo, la Pioneer 4 se convirtió en la primera nave espacial estadounidense en sobrevolar la Luna y entrar en órbita solar.
El primer intento de lanzamiento de Pioneer, el 17 de agosto de 1958, fracasó 77 segundos después del despegue, al explotar el cohete Thor-Able. Los ingenieros identificaron y corrigieron el problema del cohete y el 11 de octubre, el Pioneer 1, con un peso de 84 libras, despegó desde el Complejo de Lanzamiento 17A de Cabo Cañaveral. El lanzamiento tuvo lugar sólo 10 días después de la apertura oficial de la NASA. El despegue parecía ir bien, pero el seguimiento pronto mostró que la nave viajaba más despacio de lo esperado y también que estaba fuera de rumbo. Errores relativamente menores en el funcionamiento de la primera etapa se vieron agravados por otros problemas con la segunda etapa, dejando claro que Pioneer 1 no lograría su objetivo principal de entrar en órbita alrededor de la Luna. La nave alcanzó una altitud récord de 70.770 millas unas 21 horas después del lanzamiento, antes de comenzar su caída hacia la Tierra. Se quemó en la reentrada sobre el Océano Pacífico 43 horas después del despegue. Los instrumentos de la sonda confirmaron la existencia de los cinturones de radiación de Van Allen descubiertos por el Explorer 1 a principios de año. El tercer y último intento de orbitador lunar, el Pioneer 2 del 8 de noviembre, tuvo menos éxito. La primera y segunda etapas del cohete funcionaron bien, pero la tercera no se encendió. El Pioneer 2 no pudo alcanzar la velocidad orbital y sólo alcanzó una altitud máxima de 960 millas antes de caer de nuevo a la Tierra tras un breve vuelo de 42 minutos.
A continuación llegaron las dos misiones de sobrevuelo lunar, cada una de las cuales llevaba un contador de radiación y equipo fotográfico. La Pioneer 3, de 13 libras, despegó el 6 de diciembre. El motor de la primera etapa del cohete Juno-II se paró antes de tiempo y la sonda no pudo llegar a su destino, cayendo de nuevo a la Tierra 38 horas después del lanzamiento. A pesar de este problema, Pioneer 3 proporcionó importantes datos sobre la radiación y descubrió un segundo cinturón exterior de Van Allen que rodeaba la Tierra. El segundo intento, el 3 de marzo de 1959, tuvo más éxito, ya que Pioneer 4 se convirtió en la primera nave espacial estadounidense en alcanzar la velocidad de escape terrestre. La segunda etapa del Juno-II se quemó durante unos segundos más, con lo que el Pioneer 4 pasó a 36.650 millas de la superficie de la Luna 41 horas después del lanzamiento. A esa distancia, en lugar de las 5.000 millas previstas, la nave espacial no pudo alcanzar su objetivo de fotografiar la Luna. La Pioneer 4 se convirtió entonces en la primera nave espacial estadounidense en entrar en órbita solar, una hazaña que la Luna 1 soviética había logrado dos meses antes. La Pioneer 4 envió datos de radiación durante 82 horas, hasta 409.000 millas, casi el doble de la distancia entre la Tierra y la Luna, hasta que sus baterías se agotaron.
Aunque estas primeras sondas lunares Pioneer tuvieron un éxito limitado, el programa marcó el primer uso de la antena de 26 metros y la estación de seguimiento de Goldstone (California). Esta antena, terminada en 1958 y conocida como Estación de Espacio Profundo 11 (DSS-11), fue el primer componente de lo que con el tiempo se convirtió en la Red de Espacio Profundo de la NASA. Aunque se llamaba Estación Pioneer, la DSS-11 no sólo siguió a estas primeras naves espaciales, empezando por la Pioneer 3, sino que más tarde monitorizó las misiones robóticas precursoras Ranger, Surveyor y Lunar Orbiter, y rastreó el módulo lunar Apollo 11 Eagle hasta la superficie de la Luna el 20 de julio de 1969, así como las demás misiones lunares Apollo. También siguió a las misiones Mariner, Viking y Voyager a los planetas antes de su retirada del servicio en 1978.
Vea un vídeo sobre Pioneer 4: https://youtu.be/mM4U78sFYpQ
Las enanas marrones son objetos que se encuentran en la línea que separa las estrellas de los planetas. Se forman como estrellas, con una densidad suficiente para colapsar bajo su propia gravedad, pero nunca llegan a ser lo suficientemente densas y calientes como para empezar a fusionar hidrógeno y convertirse en una estrella. En el extremo inferior de la escala, algunas enanas marrones son comparables a planetas
gigantes, con un peso unas pocas veces superior al de Júpiter.
Los astrónomos intentan determinar cuál es el objeto más pequeño que puede formarse de manera similar a una estrella. Un equipo que utiliza el telescopio espacial James Webb de laNASA ha identificado al nuevo poseedor del récord: una diminuta enana marrón que flota libremente con sólo tres o cuatro veces la masa de Júpiter.
Esta imagen del instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopio espacial James Webb de la NASA muestra la parte central del cúmulo estelar IC 348. Las tenues nubes que llenan la imagen son material interestelar que refleja la luz de las estrellas del cúmulo, lo que se conoce como nebulosa de reflexión. El material también incluye moléculas que contienen carbono, conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Los vientos de las estrellas más masivas del
cúmulo pueden contribuir a esculpir el gran bucle que se observa a la derecha del campo de visión.
NASA, ESA, CSA, STScI, K. Luhman (Penn State University), y C. Alves de Oliveira (ESA).
La sensibilidad infrarroja de Webb fue crucial, ya que permitió al equipo detectar objetos más débiles que los telescopios terrestres. Además, la aguda visión de Webb les permitió determinar qué objetos rojos eran enanas marrones puntiformes y cuáles eran galaxias de fondo.
Este proceso de selección dio lugar a tres intrigantes objetos de entre tres y ocho masas de Júpiter, con temperaturas superficiales que oscilan entre los 1.500 y los 2.800 grados Fahrenheit (830 y 1.500 grados Celsius). El más pequeño de ellos pesa sólo entre tres y cuatro veces Júpiter, según los modelos informáticos.
Explicar cómo pudo formarse una enana marrón tan pequeña es un reto teórico. Una nube de gas pesada y densa tiene gravedad suficiente para colapsar y formar una estrella. Sin embargo, debido a su gravedad más débil, debería ser más difícil para una nube pequeña colapsar para formar una enana marrón, y eso es especialmente cierto para las enanas marrones con las masas de los planetas gigantes.
Esta imagen del instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopio espacial James Webb de la NASA muestra la parte central del cúmulo estelar IC 348. Los astrónomos peinaron el cúmulo en busca de enanas marrones diminutas que flotaran libremente: objetos demasiado pequeños para ser estrellas pero más grandes que la mayoría de los planetas. Encontraron tres enanas marrones con menos de ocho veces la masa de Júpiter, que están rodeadas por un círculo en la imagen principal y se muestran en los detalles de la derecha. La más pequeña pesa sólo entre tres y cuatro veces Júpiter, lo que pone en tela de juicio las teorías sobre la formación estelar.
NASA, ESA, CSA, STScI, K. Luhman (Penn State University), y C. Alves de Oliveira (ESA).
