SOFIA revela cómo eclosionó la nebulosa del cisne.


En esta imagen compuesta de la Nebulosa Omega, o Swan, SOFIA detectó las áreas azules cerca del centro y las áreas verdes. El campo de estrellas blancas fue detectado por Spitzer. La visión de SOFIA revela evidencia de que partes de la nebulosa se formaron por separado para crear la forma de cisne que se ve hoy en día. Crédito: NASA / SOFIA / Lim, De Buizer y Radomski et al .; ESA / Herschel; NASA / JPL-Caltech

Una de las regiones de formación de estrellas más brillantes y masivas de nuestra galaxia, la Omega, o Swan Nebula, llegó a parecerse hace relativamente poco a la forma que se asemeja al cuello de un cisne que vemos hoy. Las nuevas observaciones revelan que sus regiones se formaron por separado en múltiples eras de nacimiento de estrellas. La nueva imagen del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja, o SOFIA, está ayudando a los científicos a narrar la historia y la evolución de esta nebulosa bien estudiada.

“La nebulosa actual contiene los secretos que revelan su pasado; solo necesitamos poder descubrirlos”, dijo Wanggi Lim, científico de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades en el Centro de Ciencias SOFIA en el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California. “SOFIA nos permite hacer esto, para que podamos entender por qué la nebulosa se ve como se ve hoy”.

Descubrir los secretos de la nebulosa no es una tarea sencilla. Se encuentra a más de 5.000 años luz de distancia en la constelación de Sagitario. Su centro está lleno de más de 100 de las estrellas jóvenes más masivas de la galaxia. Estas estrellas pueden ser muchas veces más grandes que nuestro Sol, pero las generaciones más jóvenes se están formando profundamente en cúmulos de polvo y gas, donde son muy difíciles de ver, incluso con telescopios espaciales. Debido a que la región central brilla intensamente, los detectores en los telescopios espaciales estaban saturados en las longitudes de onda estudiadas por SOFIA, similar a una foto sobreexpuesta.

La cámara infrarroja de SOFIA llamada FORCAST, puede atravesar estos cúmulos.

La nueva vista revela nueve protoestrellas, áreas donde las nubes de la nebulosa están colapsando y creando el primer paso en el nacimiento de las estrellas, que no se había visto antes. Además, el equipo calculó las edades de las diferentes regiones de la nebulosa. Descubrieron que las partes de la forma de cisne no se crearon todas al mismo tiempo, sino que tomaron forma en varias épocas de formación estelar.

La región central es la más antigua, más evolucionada y probablemente formada primero. A continuación, se formó el área norte, mientras que la región sur es la más joven. A pesar de que el área norte es más antigua que la región sur, la radiación y los vientos estelares de generaciones anteriores de estrellas han perturbado el material allí, evitando que se colapse para formar la próxima generación.

“Esta es la vista más detallada de la nebulosa que hemos tenido en estas longitudes de onda”, dijo Jim De Buizer, científico senior también en el Centro de Ciencias SOFIA. “Es la primera vez que podemos ver algunas de sus estrellas masivas más jóvenes y comenzar a comprender realmente cómo evolucionó en la icónica nebulosa que vemos hoy”.

Las estrellas masivas, como las de la Nebulosa del Cisne, liberan tanta energía que pueden cambiar la evolución de galaxias enteras. Pero menos del 1% de todas las estrellas son enormes, por lo que los astrónomos saben muy poco sobre ellas. Observaciones previas de esta nebulosa con telescopios espaciales estudiaron diferentes longitudes de onda de luz infrarroja, que no revelaron los detalles que SOFIA detectó.

La imagen de SOFIA muestra gas en azul cuando es calentado por estrellas masivas ubicadas cerca del centro, y polvo en verde que se calienta tanto por las estrellas masivas existentes como por las estrellas recién nacidas cercanas. Las protoestrellas recién detectadas se encuentran principalmente en las áreas del sur. Las áreas rojas cerca del borde representan polvo frío que fue detectado por el telescopio espacial Herschel, mientras que el campo de estrellas blancas fue detectado por el telescopio espacial Spitzer.

El Telescopio Espacial Spitzer será dado de baja el 30 de enero de 2020, después de operar por más de 16 años. SOFIA continúa explorando el universo infrarrojo, construyendo sobre el legado de Spitzer. SOFIA estudia las longitudes de onda de la luz infrarroja media y lejana con alta resolución que no son accesibles para otros telescopios, ayudando a los científicos a comprender la formación de estrellas y planetas, el papel que juegan los campos magnéticos en la configuración de nuestro Universo y la evolución química de las galaxias.

SOFIA, el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja, es un avión Boeing 747SP modificado para transportar un telescopio de 106 pulgadas de diámetro. Es un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR). El Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California administra el programa SOFIA, las operaciones científicas y misioneras en cooperación con la Asociación de Investigaciones Espaciales de las Universidades con sede en Columbia, Maryland, y el Instituto Alemán SOFIA (DSI) en la Universidad de Stuttgart. El avión se mantiene y opera desde el Edificio 703 del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, en Palmdale, California.

JPL gestiona la misión del Telescopio Espacial Spitzer para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro de Ciencias Spitzer en Caltech en Pasadena, California. Las operaciones espaciales se basan en Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado. Los datos se archivan en el Infrared Science Archive ubicado en IPAC en Caltech. Caltech gestiona JPL para la NASA.

Herschel es una misión de la Agencia Espacial Europea, con instrumentos científicos proporcionados por consorcios de institutos europeos y con una importante participación de la NASA. Si bien el observatorio dejó de hacer observaciones científicas en abril de 2013, después de quedarse sin líquido refrigerante como se esperaba, los científicos continúan analizando sus datos. La Oficina del Proyecto Herschel de la NASA se basa en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena. JPL contribuyó con tecnología habilitadora de misiones para dos de los tres instrumentos científicos de Herschel. El Centro de Ciencias Herschel de la NASA, parte del IPAC, apoya a la comunidad astronómica de EE. UU. Caltech gestiona JPL para la NASA.