En el primer artículo, se analizaron la ya icónica imagen del lente gravitacional producido por el cúmulo de galaxias SMACS 0723 y la Nebulosa del Anillo Sur.
Siguiendo con esta serie que lanza una mirada más detallada de las primeras imágenes con valor científico obtenidas por el Telescopio Espacial James Webb en julio de 2022, en este artículo se presentan el análisis espectrográfico de WASP-96b y las galaxias interactuantes del Quinteto de Stephan.
Quedarán para el tercer artículo las imágenes del Nebulosa Carina y de la galaxia Cartwheel.
WASP-96b
Como parte del primer conjunto de datos científicos del James Webb, la NASA publicó el espectro de transmisión de WASP-96b, un exoplaneta ubicado a 1.150 años-luz de distancia.
Podemos saber que no hay vida tal como la conocemos en ese planeta. WASP-96b es un gigante gaseoso e hinchado que orbita tan cerca de su estrella que tarda solo 3,4 días terrestres en completar una órbita, y se calienta a más de 538 grados Celsius. Este calor hace que la atmósfera del planeta se expanda, de modo que WASP-96b tiene 1,2 veces el diámetro de Júpiter a pesar de tener sólo la mitad de su masa.
¿Cómo se obtiene este espectro y qué nos dice? Este espectro revela moléculas en la atmósfera del planeta a medida que transita o se mueve frente a su estrella desde nuestra perspectiva. A medida que la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera del planeta, las moléculas dentro de la atmósfera absorben longitudes de onda específicas de la luz de la estrella, bloqueando efectivamente esas longitudes de onda para que no nos lleguen.
Esto crea líneas oscuras de absorción en el espectro, una especie de huella digital molecular que describe la composición química de la atmósfera. Entonces, el espectro se invierte para que muestre más fácilmente dónde se ha bloqueado la mayor cantidad de luz.
Agua y nubes alienígenas
Con este espectro, el Webb ha capturado la firma distintiva e inequívoca del agua, junto con evidencia de nubes y neblina, en la atmósfera que rodea a este planeta gigante.
Sin embargo, en 2018, el Very Large Telescope de Chile, que operaba con luz puramente visual, detectó una señal tan fuerte de sodio en la atmósfera que los astrónomos concluyeron que WASP-96b no tenía nubes en absoluto. Desde entonces, este hallazgo ha sido respaldado por observaciones recientes del telescopio Magellan Baade en el Observatorio Las Campanas en Chile.
Los resultados contradictorios están intrigando a los astrónomos, que están volviendo a analizar las observaciones del Webb y las observaciones ópticas anteriores para comprender mejor el comportamiento de la atmósfera de WASP-96b y la relación entre su composición molecular y sus niveles de nubes.
Lo que sí está claro, es que se demuestra la capacidad sin precedentes de Webb para analizar atmósferas a cientos de años luz de distancia. Uno de los próximos targets será el Sistema TRAPPIST-1, siete planetas rocosos alrededor de una enana roja.
Quinteto de Stephan
La siguiente imagen captura el Quinteto de Stephan, un grupo de cinco galaxias interactuantes en la constelación de Pegaso.
Las cuatro galaxias del lado derecho están aproximadamente a 290 millones de años luz de la Tierra, mientras que la intrusa de la izquierda (NGC 7320) está a sólo 40 millones de años luz de distancia.
Esto implica que sólo cuatro galaxias, NGC 7319, NGC 7318a, NGC 7318b y NGC 7317 están realmente interactuando. La pertenencia al conjunto de la quinta, NGC 7320, sólo es visualmente aparente.
Una mirada más cercana nos descubre cosas interesantes.
Las galaxias del lado derecho, NGC 7318a y NGC 7318b, están bloqueadas en una colisión cabeza a cabeza, chocando y girando entre sí y convirtiéndose en una sola galaxia.
En la misma imagen detallada de la parte superior, se puede ver cómo a medida que las cuatro galaxias se unen entre sí, su interacción violenta crea ondas de choque al rojo vivo en la banda de polvo y gas.
Coronando esta danza galáctica, en la parte superior de la imagen del Webb, está NGC 7319, que alberga un agujero negro supermasivo que tiene 24 millones de veces la masa del Sol. Las galaxias en fusión están alimentando este agujero negro hambriento regularmente con gas y polvo.
Es una historia diferente para NGC 7320, que vive una existencia relativamente pacífica lejos del campo de batalla estrellado. Como se mencionó, esta galaxia está a 40 millones de años luz de nosotros y no está interactuando con las otras cuatro. Los tonos azules de esta galaxia indican que sus estrellas son relativamente jóvenes, quizás formándose en los últimos 100 millones de años.
El miembro final del conjunto es NGC 7317. Se trata de una galaxia espiral. Tiene un diámetro de unos 71.000 años-luz y se aleja de nostros a unos 6.600 km/s. Abajo, podemos ver una comparación en la resolución de esta galaxia entre el Hubble y el Webb. Nótese las profusión de galaxias en el fondo en la imagen del Webb.
Imagen infrarrrojo cercano
El instrumento de infrarrojo medio (MIRI) muestra detalles nunca antes vistos del Quinteto de Stephan. MIRI atravesó regiones cubiertas de polvo para revelar enormes ondas de choque y colas de marea, gas y estrellas despojadas de las regiones exteriores de las galaxias por interacciones. También reveló áreas ocultas de formación estelar. La nueva información de MIRI proporciona información invaluable sobre cómo las interacciones galácticas pueden haber impulsado la evolución de las galaxias en el universo primitivo.
El agujero negro supermasivo de NGC 7319 está acumulando material activamente y emite una energía de luz equivalente a 40 mil millones de soles. MIRI ve a través del polvo que rodea este agujero negro para revelar el núcleo galáctico activo sorprendentemente brillante.
Como beneficio adicional, la sensibilidad del infrarrojo medio profundo de MIRI reveló un mar de galaxias de fondo previamente no resueltas que recuerdan a los campos profundos del Hubble.
Dónde obtener las imágenes en alta resolución
Podrás descargar las imágenes en sus más altas resoluciones y sin comprimir en:
Quinteto de Stephan en imfrarrojo medio.
En un próximo artículo analizaremos las restantes primeras imágenes que se han dado a conocer del Webb.
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