¿El ojo de Gaia?

395.271 es el número de madremías desde el día 12.

Este no es un blog en el que se anuncien las últimas noticias y en él, ya se sabe, están permitidos los altos en el camino. Todavía no he terminado de analizar la fotografía de las dos últimas entradas, pero no puedo pasar por alto estas imágenes.

Seguí la presentación de las primeras obtenidas por el JWST con ilusión y reconociendo los méritos de cada uno de los integrantes de cada uno de los equipos que ha contribuido a que este telescopio sea una realidad (¡¡FELICIDADES!!). Seguro que quienes van a utilizarlo a partir de ahora son conscientes de lo privilegiados que son al poder acceder directamente a todos esos datos e imágenes y de la enorme responsabilidad de descubrírnoslos a quienes no podemos comprenderlos (¡¡FELICIDADES TAMBIÉN!!) Desde este lado se lo agradezco profundamente.

Cualquiera de las imágenes mostradas merece toda la atención. Este, sin embargo, es un blog que habla sobre todo de estrellas, así que era fácil seleccionar las dos que van en portada, aunque estén demasiado al sur y nos las pueda ubicar en nuestro cielo norteño.

La primera de ellas es la tomada por MIRI (en infrarrojo medio) de la nebulosa planetaria NGC 3132. Dicho sea de paso, un instrumento en cuyo desarrollo destaca la intervención española.

Antes que nada, una vez más (¡hasta el Webb!) tengo que situarla en la posición que indican sus coordenadas (más o menos porque esta vez me resulta muy difícil) y que yo pueda entender

La nebulosa de los ocho estallidos

El artículo en el que aparece la siguiente fotografía no está en la bibliografía asociada a NGC 3132 de las dBs del CDS. Sin embargo, se trata de una referencia clara y la primera imagen que he encontrado sobre el objeto. He llegado a ella a través de otro que citaré después.

En este caso, le acompaña una nota en la que se comenta el origen de su nombre alternativo: “bien se le podría llamar planetaria de los ‘8 estallidos’ por el número de arcos distintos en el límite del disco principal o cáscara” (Shapley y Paraskevopoulos, 1940).

Esta es la fotografía

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El otro artículo al que hacía mención muestra una fotografía que forma parte de un catálogo de 26 nebulosas planetarias seleccionadas por su destacado brillo y estar situadas por debajo de los -40º.

La sugerencia había partido de Jan Hendrik Oort quien, en la visita que había realizado en 1948 al observatorio Radcliffe en Pretoria – Sudáfrica, había destacado la conveniencia de obtener imágenes de estas nebulosas con el fin de tener referencias para poder compararlas con las que se tomaran con posterioridad, a pesar de que se sospechara que sus movimientos propios no serían importantes y, por tanto, no mostrarían muchas variaciones.

Se menciona en el artículo un dibujo anterior cuya autoría se atribuye al ruso Boris Vorontsov-Velyaminov pero no he podido acceder a la publicación (Evans y Thackeray, 1950). Esta es la foto aparecida en este catálogo

También en el artículo de Harlow Shapley y John Stefanos Paraskevopoulos (John Paras) se mencionan otros dos nombres asimilados actualmente a NGC 3132; son las estrellas HD 87877 y HD 87892, la primera como responsable de la nebulosa y la segunda descrita como ‘superpuesta’ en el centro.

Cuando me encuentro con este tipo de precisiones siempre me viene a la cabeza la calidad de los cielos en el momento de hacerlas, más cuanto más atrás en el tiempo

Pero hoy se trata de hablar del JWST, de sus expectativas y de las emociones que generan sus imágenes recién estrenadas.

Mientras estaba siguiendo la presentación, una vez apareció la figura doble de la nebulosa, mi vista se fue inmediatamente a esos dos puntos centrales ¡es binaria! Y ya no pude pensar en otra cosa, así que cuando dijeron ¡es que es binaria! Mi emoción debió ser casi comparable a quienes lo habían descubierto antes.

¡Guau!

El caso es que enseguida me vino a la mente un artículo de Noam Soker (ver ¿Una o dos?¿más?) en el que defendía con vehemencia la binaridad de las estrellas evolucionadas. Y me asaltó una frase de la película ‘Armas de mujer’ (a veces se me quedan grabadas frases que escucho o leo sin razón aparente): “¿Tengo razón? o ¿tengo razón? … pues claro que tengo razón” Y pensé que Soker podría estar sintiendo algo parecido, satisfecho.

Y, aquí estoy, comprobando si alguna vez había tomado en consideración la posible binaridad de esta nebulosa y … sí, aparece incluida en un artículo en que reforzaba la idea, en este caso, de que estas protoplanetarias tan brillantes solo son explicables con la presencia de una compañera ya que la mayor pérdida de masa haría que la densidad del gas ionizado fuera mayor y, por tanto, brillaría más. El estudio comparaba la mayor detección de protoplanetarias axisimétricas (en torno a un eje) que de esféricas. Las primeras más explicables por presencia de compañeras, las segundas más relacionadas con estrellas únicas (Soker, 2006).

Pero no fue mi única reacción: ¿se había registrado alguna pista sobre su binaridad? De ser así aparecería en las dBs del CDS … ¡nada! Una alusión bastante indefinida es su inclusión en un catálogo de objetos emisores de Hα que se recoge en una tesis presentada en 1966 de cuyo autor, James David Wray, no he podido encontrar referencias (Wray, 1966).

¿Es posible que no se hubieran encontrado evidencias de ‘algún’ objeto que pudiera haber despertado sospechas?

El siguiente paso era comprobar si en los datos de Gaia aparecería alguna referencia y en ellos, aunque todavía pendientes de análisis, sí hay objetos detectados alrededor de la estrella central.

Los cuadros azules señalan distintos objetos captados por Gaia que se correponden con la última entrega de datos EDR3. De la mayoría de ellos solo está registrada su posición.

La cruz central señala NGC 3132 con la posición registrada en la base de datos Simbad y la registrada por Gaia. Se aprecia una pequeñísima diferencia en sus coordenadas (¿mayor precisión o podría tratarse de otro tipo de objeto todavía sin identificar?)

La otra fuente detectada por Gaia se señala en una posición muy próxima a NGC 3132 (¿coincidirán o no con las que se ajusten a la binaria fotografiada por el Webb?)

No puedo siquiera intuir la enorme cantidad de datos obtenidos por Gaia y tampoco sé cómo se coordinan esos datos entre los programas o ¿es que Gaia y Webb siguen caminos separados? y solo en el curso de las investigaciones pueden confluir … más enigmas para mí. En todo caso de estas elucubraciones sale el título de esta entrada y la intención de ir averiguándolo.

Formación estelar

Otro ¡guau!

Si esperaba una foto es la relacionada con la formación de estrellas. Si ya disfruto identificando estrellas en las fotografías que comento, imaginar la cantidad que voy a tener a mi disposición es algo así como bañarse en una piscina de bolas de todos los colores … en fin … tengo mis regresiones.

NGC 3324 es un cúmulo abierto que no nos han mostrado en su totalidad. Solo nos han mostrado los resultados del poder de las estrellas jóvenes que lo forman ejerciendo presión sobre las nubes donde se desarrollan las futuras (protesto por ello, me he quedado sin ver la escena completa).

Que sea una vista parcial no disminuye mi interés y, como pienso seguir lo que se vaya descubriendo, me he propuesto fijar una referencia ¿qué se sabe de su población de objetos?

Como no puedo concentrarme sin poner ‘en su sitio’ la foto, aquí está vista según las coordenadas que le corresponden

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Más geografía para quienes quieran escalas

Aunque la zona está bastante cartografiada por Gaia (DR3), también en este caso, muchos de los objetos detectados están pendientes de análisis limitándose sobre todo a los datos primarios. La mayoría de los estudios realizados están centrados en el cúmulo, así que parece que se trata de un área, la recogida en la fotografía, bastante desconocida.

Un primer catálogo, específico de la región HII de Carina, recoge una de las estrellas identificables en la fotografía. Se trata de la estrella de línea de emisión TYC 8613-671-1 (The, 1966) que, a su vez, forma parte del cúmulo NGC 3324.

Otras no incluidas en él se identifican en la siguiente imagen, las pertenecientes al mismo cúmulo (en verde), así como algunas de campo (en cian).

Uno de los principales puntos de interés que ha venido despertando la zona captada por el Webb, es esa interacción producida por la expansión de la región HII sobre la nube molecular, de cómo la radiación ultravioleta emanada por las estrellas masivas del cúmulo (cuyo centro no se ve) actúa sobre ella posibilitando un frente activo de formación donde se pueden identificar objetos que podrían tratarse de protoestrellas (Cappa et al., 2008).

Además de poder detectar explosiones de estrellas, cúmulos de galaxias o la materia alrededor de los agujeros negros, las observaciones en rayos X también ayudan a identificar la actividad en la corona de las estrellas muy jóvenes (de edad menor que 10⁷ años y masas por debajo de 0,5 M_⊙). Con datos obtenidos de la observación en esta longitud de onda por el Chandra, se estudió la probable distribución de objetos en formación estelar de toda el área del cúmulo NGC 3324 (parte noroeste de la nebulosa Carina). Muy interesante resulta este trabajo por el método utilizado para cotejar los puntos de rayos X con los resultados obtenidos con otras longitudes de onda (visibles del DSS o Hubble, infrarrojo del Spitzer o Herschel, etc.) porque ayuda a comprender cómo se confrontan los datos obtenidos con diferentes instrumentos (telescopios). También, a partir de ahora, con los obtenidos por el Webb (Preibisch et al., 2014).

En la siguiente imagen se recoge la población de posibles objetos jóvenes (Cappa et al, 2008) y de fuentes de rayos X (Preibisch et al., 2014).

Para profundizar sobre el papel de la observación en rayos X en los primeros estadios de la formación estelar se citan en referencias algunos artículos recomendables, dos muy recientes (Getman, 2022), (Sciortino, 2022) y otro un poco más antiguo pero que compara rayos X e infrarrojos para su aplicación en la detección de objetos jóvenes (Grosso et al., 1999).

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Una primera aproximación a la pregunta de si Webb es el ojo de Gaia o no.

Es seguro que será uno de los ojos de Gaia pero parece que sus imágenes resultarán un enorme estímulo para comprobar otros tipos de datos obtenidos por otros programas.

Tengo que dejar aquí mi primera aventura con el Webb. Solo me queda desearles una inundación de datos útiles a quienes tengan la oportunidad de trabajar con sus observaciones para que nos puedan explicar sus avances.

¡Madre mía!

Y van 395.272

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Organismos

Centre de Données astronomiques de Strasbourg [https://cds.u-strasbg.fr/]

ESA [https://cosmos.esa.int/]

NASA [https://www.nasa.gov/]

Bases de datos

Aladin Sky Atlas [https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLite/]

Cornell University- ArXiv [https://arxiv.org/]

IRSA https://irsa.ipac.caltech.edu/

SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS) [https://ui.adsabs.harvard.edu/]

SIMBAD Astronomic Database [http://simbad.cds.unistra.fr/simbad/]

Otros recursos

IATE-European Union terminology [https://iate.europa.eu/]

SEA- Sociedad Española de Astronomía [https://www.sea-astronomia.es/glosario]

Wikipedia [https://es.wikipedia.org/]

Referencias

Cappa, C., Niemela, V. S., Amorín, R., and Vasquez, J., “The environs of the H II region Gum 31”, Astronomy and Astrophysics, vol. 477, no. 1, pp. 173–183, 2008. doi:10.1051/0004-6361:20067028.

Evans, D. S. and Thackeray, A. D., “A photographic survey of bright southern planetary nebulae”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 110, p. 429, 1950. doi:10.1093/mnras/110.5.429.

Getman, K. V., “Evolution of X-ray Activity in <25 Myr Old Pre-Main Sequence Stars”, arXiv e-prints, 2022. (sobre 10 cúmulos abiertos)

Grosso, N., Montmerle, T., Bontemps, S., Andr’e, P., and Feigelson, E. D., “X-ray versus infrared sources in regions of star formation”, in The Universe as Seen by ISO, 1999, vol. 427, p. 483. (comparativa rayos-X / infrarrojos para la detección de objetos jóvenes)

Preibisch, T., Mehlhorn, M., Townsley, L., Broos, P., and Ratzka, T., “Chandra X-ray observation of the H ii region Gum 31 in the Carina nebula complex”, Astronomy and Astrophysics, vol. 564, 2014. doi:10.1051/0004-6361/201323133.

Sciortino, S., “Star Forming Regions”, arXiv e-prints, 2022. (repaso histórico y conveniencia de la aplicación de la observación en rayos-X para la formación estelar)

Shapley, H. and Paraskevopoulos, J. S., “Galactic and Extragalactic Studies, III. Photographs of Thirty Southern Nebulae and Clusters”, Proceedings of the National Academy of Science, vol. 26, no. 1, pp. 31–36, 1940. doi:10.1073/pnas.26.1.31.

Soker, N., “Observed Planetary Nebulae as Descendants of Interacting Binary Systems”, The Astrophysical Journal, vol. 645, no. 1, pp. L57–L60, 2006. doi:10.1086/505794.

The, P.-S., “A catalogue of new H-alpha emission stars in the eta Carinae nebula region.”, Contributions from the Bosscha Observervatory, vol. 35, p. 1, 1966.

Wray, J. D., “A Study of Hα-emission Objects in the Southern Milky Way”, PhDT, 1966.