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Hubble está pavimentando senderos científicos para el telescopio espacial James Webb de la NASA

El telescopio espacial Hubble de la NASA está ayudando a identificar posibles blancos celestiales para el telescopio espacial James Webb a través de una serie de observaciones científicas preparatorias que se completarán antes de que Webb esté listo para hacer observaciones propias.
Hubble image of the Westlerlund 2 cluster
Esta imagen del cluster de Westerlund 2 incluye observaciones de luz visible e infrarroja del Hubble, y fue lanzado en 2015 como parte del 25 aniversario del telescopio espacial Hubble. El área resaltada, con el cúmulo de estrellas, se creó a partir de exposiciones de luz visible y de infrarrojo cercano. La parte de zoom blanco y negro muestra una nueva imagen del clúster estelar en una sola longitud de onda infrarroja. Esta imagen fue tomada como parte del proyecto de ciencia preparatoria del astrónomo Elena Sabbi, una de las muchas observaciones que los astrónomos usarán para identificar posibles objetivos para el telescopio espacial James Webb de la NASA.
Créditos: NASA, esa, el equipo de la herencia de Hubble (STScI/Aura), A. Nota (esa/STScI), e. Sabbi (esa/STScI), y el equipo científico de Westerlund 2

Este programa preparatorio de la ciencia comenzó en 2016 en respuesta al deseo de los astrónomos de utilizar las observaciones del Hubble para fijar la etapa para Webb. El programa marcó la primera vez que se animó a los astrónomos a presentar propuestas científicas para las observaciones del Hubble que pudieran allanar el camino para las propias observaciones de Webb. Hasta ahora, 40 propuestas han sido aprobadas.

El uso de múltiples observatorios para analizar los mismos objetos puede identificar aspectos de aquellos objetos que el uso de un solo Observatorio no puede. El Hubble fue diseñado para observar principalmente el universo a través de la luz visible (aunque también es capaz de ver en el ultravioleta y infrarrojo cercano), mientras que Webb está específicamente diseñado para observar el universo en la luz infrarroja, a través de imágenes directas y Espectroscopia. La espectroscopía mide el espectro de la luz, que los científicos analizan para determinar las propiedades físicas de lo que se observa, incluyendo la temperatura, la masa y la composición química.

Varias propuestas científicas preparatorias en el programa prometen usar el Hubble para entregar datos observacionales Webb no está diseñado para recolectar. El Hubble es capaz de ver partes del espectro de luz visible que Webb no es capaz de observar, y por lo que puede llenar posibles brechas observacionales. Por ejemplo, el Hubble puede examinar los exoplanetas en la luz a través del espectro electromagnético completo a su disposición, con énfasis en las longitudes de onda ULTRAVIOLETA y azul. Junto con las capacidades infrarrojas de Webb, ambos telescopios proporcionarán una imagen más completa de los sistemas exoplaneta.

Otras propuestas tienen el objetivo de utilizar el Hubble para llevar algo de la carga de trabajo para Webb, permitiendo a los astrónomos utilizar su tiempo de observación con Webb de manera más eficiente. Los astrónomos podrían utilizar el Hubble para examinar múltiples objetivos y determinar la mejor estrategia para que Webb realice análisis adicionales. Dependiendo de los datos que el Hubble devolviera, los astrónomos sabrían observar los objetivos con Webb en una amplia gama de longitudes de onda infrarrojas o enfocarse en rangos de longitud de onda más pequeños, dándoles así un mejor punto de partida para sus propias observaciones.

Hubble y Webb: sondeando discos protoplanetarios

Una propuesta específica de Ciencias preparatorias fue presentada por un equipo de científicos liderados por Elena Sabbi, un astrónomo del Instituto de ciencia espacial Telescope en Baltimore, Maryland. Sabbi y su equipo están usando el Hubble para inspeccionar el joven, masivo cúmulo estelar Westerlund 2, ubicado a unos 20.000 años luz de la tierra en la constelación de Carina. Han pasado un año observando el cluster y planean observarlo durante dos años adicionales con el Hubble.
Esta imagen en blanco y negro del cluster Westerlund 2 estrellas se centra en la parte central del clúster. La imagen fue tomada por Hubble en el rango de longitud de onda de 800 nanómetros, en la parte casi infrarroja del espectro electromagnético justo fuera del rango de luz visible. Esta imagen fue tomada como parte del proyecto de ciencia preparatoria del astrónomo Elena Sabbi, una meta de la cual es utilizar el Hubble para identificar objetos de interés para el telescopio espacial James Webb de la NASA.
Créditos: NASA, ESA, y E. Sabbi (esa/STScI

Uno de los objetivos principales de la ciencia para Webb es observar el nacimiento de estrellas y sistemas protoplanetarios, y las observaciones de Sabbi prometen catalogar cientos de blancos potenciales en los cuales Webb podría seguir. Sabbi y su equipo están usando el Hubble para buscar estrellas binarias en sus primeras etapas de desarrollo, donde es probable que estén rodeados de discos protoplanetarios — discos de gas denso y polvo que rodean estrellas recién formadas y eventualmente se unen a planetas.

Los sistemas binarios de la estrella contienen dos estrellas en órbita alrededor de un punto central común, y algunos de estos sistemas se han encontrado para hospedar planetas. Los astrónomos todavía están tratando de entender cómo los planetas se forman y evolucionan en un entorno así. Sabbi dijo que la juventud de Westerlund 2 lo hace un candidato principal para entender esto, porque como edades de racimo, las estrellas binarias se separan a menudo y se expulsan del racimo. El primer año de observaciones del equipo mostró que Westerlund 2 contenía muchas más estrellas binarias de lo esperado, basándose en otras observaciones de Cúmulos estelares.

"Los cúmulos masivos son lugares muy atestados, como [la ciudad de Nueva York] Times Square durante la víspera de año nuevo", explicó Sabbi. "Y, al igual que en Times Square, el empujar y jalar de otras personas puede separarte de tus amigos, la fuerza gravitacional de las estrellas cercanas puede separar una estrella de su compañera."

El instrumento de espectrógrafo infrarrojo cercano (NIRSpec) del telescopio Webb podría analizar la composición de los discos protoplanetarios que el equipo de Sabbi encuentra alrededor de las estrellas binarias. Armado con estos datos, el equipo podría entonces descubrir cómo la formación del planeta difiere entre sistemas estelares simples y binarios.

"La luz que proviene de estos sistemas planetarios durante la formación no puede ser vista por el Hubble", explicó Sabbi. "Hubble ve la luz que viene de la estrella, pero en datos de Webb la luz será dominada por el disco planetario."

El telescopio espacial veterano

Situado tan cerca de la Tierra, Hubble se ha beneficiado de múltiples misiones de servicio para actualizar sus componentes y los instrumentos de ciencia, y por lo tanto su capacidad para inspeccionar el universo. Lanzado en 1990, Hubble ha estado orbitando la Tierra y observando el cosmos durante 27 años, pero eso no significa que esté listo para la jubilación.

"El Hubble está en el apogeo de su capacidad científica", dijo Jim Jeletic, director adjunto del proyecto para el programa Hubble en el Centro Goddard de vuelos espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland. Agregó que el telescopio espacial veterano "todavía tiene redundancia en todos sus sistemas críticos" y podría continuar su misión "bien en la próxima década", lo que significa que Hubble y Webb podrían trabajar en tándem durante los años por venir.

El telescopio espacial James Webb, el complemento científico del telescopio espacial Hubble de la NASA, será el telescopio espacial más poderoso jamás construido. Webb es un proyecto internacional liderado por la NASA con sus socios, ESA (Agencia Espacial Europea) y CSA (Agencia Espacial canadiense).

Last Updated: Oct. 2, 2017
Editor: Lynn Jenner

Traducción: El Quelonio Volador

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