La formación de estrellas es un proceso intrincado gobernado por un enjambre de variables, y todo sucede detrás de un espeso velo de polvo. Los astrofísicos lo entienden hasta cierto punto. Pero así es la naturaleza, y la naturaleza no revela sus secretos íntimos sin un esfuerzo concentrado.
Para aprender más sobre el proceso de formación estelar, los astrónomos tomaron imágenes de cinco regiones de formación estelar en el hemisferio sur con el ESO. VISTA telescopio. Tomó cinco años y más de un millón de imágenes, y el resultado es la encuesta VISIONS.
Nubes masivas de hidrógeno dan nacimiento a estrellas cuando el gas colapsa en nudos. Más y más gas y polvo se unen al nudo y, finalmente, se convierte en una protoestrella. Comienza a generar calor, pero aún no es una verdadera estrella. Solo cuando se vuelve lo suficientemente caliente y denso como para desencadenar la fusión, es una estrella.
Esa descripción pasa por alto muchos detalles, algunos de los cuales son conocidos, algunos de los cuales están oscurecidos por el espeso velo de polvo. El truco para ver a través de ese polvo y espiar más detalles radica en la luz infrarroja. El telescopio VISTA tiene una cámara infrarroja llamada VIRCAM lo que permitió a un equipo de astrónomos ver a través del polvo.
Los astrónomos capturaron más de un millón de imágenes para su VISIONES encuesta. Obtuvieron imágenes de regiones de formación de estrellas en las constelaciones de Orión, Ophiuchus, Chamaeleon, Corona Australis y Lupus. Presentaron sus resultados en un nuevo artículo en la revista Astronomy and Astrophysics titulado «VISIONS: the VISTA Star Formation Atlas». El autor principal es Stefan Meingast, astrónomo de la Universidad de Viena en Austria.
“En estas imágenes, podemos detectar incluso las fuentes de luz más tenues, como estrellas mucho menos masivas que el Sol, que revelan objetos que nadie había visto antes”, dijo Meingast en un comunicado de prensa. “Esto nos permitirá comprender los procesos que transforman el gas y el polvo en estrellas”.
Alena Rottensteiner es Ph.D. estudiante de la Universidad de Viena y coautor del estudio. “El polvo oscurece estas estrellas jóvenes de nuestra vista, haciéndolas virtualmente invisibles a nuestros ojos. Solo en longitudes de onda infrarrojas podemos mirar profundamente en estas nubes, estudiando las estrellas en formación”, dijo Rottensteiner.
Ver a través de todo ese polvo es un tema recurrente en astronomía, y los telescopios infrarrojos están a la altura. Eso es en parte lo que impulsó el desarrollo del Telescopio Espacial James Webb, que tiene el poder no solo de mirar a través de gruesos velos de polvo oscurecedor, sino que también puede mirar hacia atrás en el tiempo.
Pero las instalaciones terrestres como VISTA y su VIRCAM también pueden ver a través del polvo, aunque sin la resolución angular extrema del JWST. Pero dado que los cinco objetivos de la encuesta VISION están a menos de 1500 años luz de distancia, VISTA es una herramienta adecuada.
Las imágenes lo demuestran.
El telescopio VISTA ejemplifica los rápidos avances tecnológicos de las últimas décadas. Gracias a VISTA y la encuesta VISION, y otros esfuerzos similares, los astrónomos tienen una gran cantidad de datos al alcance de la mano. Nuevos descubrimientos y entendimientos acechan en todos esos datos, y el equipo detrás de ellos está alentado por la encuesta.
“VISIONS permitirá a la comunidad abordar una variedad de temas de investigación desde una perspectiva más informada, incluida la distribución en 3D y el movimiento de estrellas incrustadas y el medio interestelar cercano, la identificación y caracterización de objetos estelares jóvenes, la formación y evolución de estrellas incrustadas. los cúmulos y su función de masa inicial, así como las características del polvo interestelar y la ley del enrojecimiento”, explican en su artículo.
VISIONS contiene miles de estrellas jóvenes de 0,1 a 10 millones de años. El sondeo detectó objetos pequeños hasta unas pocas masas de Júpiter y tiene una resolución espacial de 100 a 250 UA. También midió los movimientos de las estrellas jóvenes que todavía están enterradas en su nube madre y están ocultas en la luz óptica. Al observarlas varias veces durante cinco años, VISIONS permite a los astrónomos estudiar cómo se mueven las estrellas jóvenes.
«Con VISIONS, monitoreamos estas estrellas bebés durante varios años, lo que nos permite medir su movimiento y aprender cómo dejan sus nubes madre», explicó João Alves, astrónomo de la Universidad de Viena e investigador principal de VISIONS. Eso es impresionante ya que, desde nuestro punto de vista, el movimiento de las estrellas puede ser menor que el ancho de un cabello humano.
Una de las fortalezas particulares de VISIONS es la detección de objetos jóvenes de baja masa. Estos objetos están ocultos en otras encuestas como Gaia, que en otros aspectos es muy complementaria a VISIONS. “VISIONS puede observar objetos con masas de solo unos pocos METROsaltar en todos los complejos de nubes incluidos en la encuesta y, dependiendo de su distancia, incluso en edades superiores a 10 Myr”, explica el documento. Eso significa que VISIONS contendrá productos de formación estelar en todo el espectro de masas. Quizás lo más impresionante es que VISIONS puede incluso contener las ubicaciones de planetas que flotan libremente o planetas rebeldes.
La encuesta VISIONS servirá bien a la comunidad de astronomía y astrofísica a lo largo de los años si otras encuestas similares son una indicación. El Sloan Digital Sky Survey (SDSS), por ejemplo, finalizó en 2008 y sus datos son omnipresentes en la investigación astrofísica. Hay muchos otros, como iras, 2 MASAy DES, y los datos de todos ellos aparecen regularmente en la investigación. La encuesta más impresionante puede estar aún por venir cuando el Observatorio Vera Rubín se pone en marcha en algún momento del verano de 2024.
Al igual que VISIONS, esas otras son encuestas públicas y los datos están disponibles gratuitamente. “Aquí hay un enorme valor duradero para la comunidad astronómica, razón por la cual ESO dirige encuestas públicas como VISIONS”, dijo Monika Petr-Gotzens, astrónoma de ESO en Garching, Alemania, y coautora de este estudio.
El Observatorio Europeo Austral tiene cosas más grandes en el horizonte, y VISIONS ayudará a preparar el escenario para un estudio de seguimiento más detallado de objetos individuales con sus futuros telescopios. Cuando el ELT de ESO (Telescopio extremadamente grande) ve su primera luz en algún momento alrededor de 2028, el tiempo de observación tendrá una gran demanda y los astrónomos clamarán por el acceso. Mediante la preidentificación de objetivos, VISIONS hará que el uso del ELT y otros telescopios sea más eficiente.
El ESO dice que el ELT permitirá a los astrofísicos estudiar las regiones de formación de estrellas con un detalle insuperable a distancias diez veces mayores de lo que es posible en la actualidad. Una pequeña parte de la encuesta VISIONS es comprender la cuestión de la formación de estrellas en toda su complejidad, y el ELT lo hará avanzar aún más.
“El ELT nos permitirá acercarnos a regiones específicas con un detalle sin precedentes, brindándonos una vista de primer plano nunca antes vista de las estrellas individuales que se están formando actualmente allí”, concluyó Meingast.
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