Los científicos esperan que Webb ayude a resolver la ‘disaster del presupuesto de polvo’
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Hay demasiado polvo en el universo, en comparación con lo que predicen nuestros cálculos.
Este importante problema para la astronomía, llamado «disaster del presupuesto de polvo», debe resolverse para predecir mejor el papel essential del polvo en la protección de estrellas, el nacimiento de planetas y el alojamiento de moléculas clave para la vida tal como la conocemos.
Los investigadores esperan resolver finalmente el problema del polvo utilizando el Telescopio espacial James Webbque sale meses de la puesta en marcha el 12 de julio con el lanzamiento de su primer Imágenes de operacional. Una vez que Webb esté listo, entre su línea de observaciones en etapa inicial estarán las estrellas binarias Wolf-Rayet productoras de polvo para ver mejor la historia del origen del polvo.
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Webb estará mejor posicionado que muchos otros observatorios para ver este esquivo compuesto. Con la luz infrarroja, puede mirar a través de las nubes de polvo y, debido a su órbita en el espacio profundo, está lejos de interferir con las fuentes de luz que pueden estropear los cálculos sobre la abundancia de polvo.
La elección del objetivo de Webb también es clave para avanzar por el polvoriento misterio. Estrellas Wolf-Rayetque son inusualmente calientes y brillantes, pueden ser grandes productores de polvo después de interactuar con estrellas compañeras en sistemas binarios.
Los astrónomos suelen detectar estas interacciones estelares a través de patrones de molinete, generados cuando las dos estrellas se orbitan entre sí y los vientos que soplan en las superficies de estas estrellas chocan en el espacio. Sin embargo, debido a que las estrellas Wolf-Rayet son tan brillantes, su luminosidad supera las emisiones más débiles del polvo cercano.
Sin embargo, la óptica especializada de Webb proporcionará vistas infrarrojas sin precedentes. Además, Webb tiene una resolución más alta que la ahora retirada de la NASA. Telescopio espacial Spitzerque también se observa desde el espacio en infrarrojo.
Las largas longitudes de onda de la luz infrarroja no solo son apreciadas por su capacidad para mirar a través del polvo, sino que también pueden proporcionar el espectro de elementos en las nubes de polvo. Algunas de estas sustancias químicas pueden ser cruciales para los componentes básicos de la vida, permitiéndonos pistas sobre cómo el polvo esparce moléculas orgánicas por el universo.
«La luz del infrarrojo medio que Webb puede detectar es exactamente la longitud de onda de la luz que queremos observar para estudiar el polvo y su composición química», dijo el líder del estudio Ryan Lau, miembro de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), dijo en los declaración 2020 (se abre en una pestaña nueva) del consorcio Webb.
El equipo de Lau examinará dos sistemas binarios Wolf-Rayet utilizando dos instrumentos en Webb: el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) y el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS).
Bajo escrutinio estará WR 140, un sistema estelar bien estudiado que servirá como línea de base para asegurarse de que las observaciones de Webb funcionen como se esperaba. También en la lista está WR 137, cuyas dos estrellas se acercarán mucho al principio de la misión de Webb en un evento potencial de generación de polvo.
La investigación de Lau será una de un conjunto de observaciones científicas de liberación anticipada realizadas por Webb, durante los primeros cinco meses de operaciones normales del telescopio. Más allá de servir como una investigación sobre nuestra polvorienta historia de origen, las observaciones de Wolf-Rayet también ayudarán a los astrónomos de Webb a probar el rango dinámico de Webb, o la diferencia entre los objetos más brillantes y los más débiles que puede observar.
Aprender el rango «será útil para la comunidad astronómica de muchas maneras en el futuro, por ejemplo, para estudiar el disco de polvo que rodea el centro brillante de una galaxia activa o para encontrar un planeta que orbite alrededor de una estrella brillante», dijo Mansi Kasliwal, astrónomo. en el Instituto de Tecnología de California en el equipo científico de lanzamiento temprano, dijo en la misma declaración.
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