Observatorio Rubin será crucial para descubrir enanas café que revelarán los secretos de la Vía Láctea

 

El Observatorio de NSF y DOE, Vera C. Rubin detectará la débil luz de las enanas café más distantes para ayudar a los científicos a comprender la formación y evolución de nuestra galaxia

Demasiado grandes para ser planetas, pero demasiado pequeñas para ser estrellas, las enanas café más distantes son un ingrediente clave para entender la historia de la Vía Láctea. Por tal motivo, la Investigación del Espacio-Tiempo como Legado para la posteridad del Observatorio Vera C. Rubin será clave para detectar una población de antiguas enanas café que se espera sea unas 20 veces mayor de lo que se ha visto hasta el momento, con lo que será posible revelar los procesos que dieron forma a nuestra galaxia.

También conocidas como “estrellas fallidas”, las enanas café son objetos astronómicos que no tienen la masa suficiente para mantener la fusión nuclear necesaria para alimentar a una estrella, pero además son demasiado grandes para considerarlas como planetas, alcanzado algunas de ellas 75 veces la masa de Júpiter. A pesar de no encajar en ninguna de estas categorías de objetos astronómicos, las enanas café esconden claves importantes sobre los procesos que formaron la Vía Láctea. Por tal motivo, el Observatorio Vera C. Rubin de NSF y DOE, financiado en forma conjunta por la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) y por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE/SC), pronto revelará una población de enanas café nunca antes vista más allá de la vecindad local del Sol, proporcionando a los científicos herramientas más poderosas para cartografiar la historia y evolución de nuestra galaxia.

El Observatorio Rubin es un Programa de NOIRLab de NSF, que junto con el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC, operarán de forma conjunta a Rubin.

De acuerdo al Astrónomo Asociado de NOIRLab y miembro del Equipo Científico Comunitario del Observatorio Rubin, Aaron Meisner, “las enanas café son objetos intermedios extraños que desafían cualquier clasificación”. Además de ser más pequeñas que las estrellas, las enanas café son mucho más frías, con temperaturas que oscilan entre 0 y 2.000 grados Celsius (32 y 3.600 grados Fahrenheit), lo que significa que no producen mucha luz visible y por tanto son difíciles de detectar con telescopios ópticos: “Es posible que estemos nadando en un mar completo de estos objetos muy difusos y difíciles de ver”, explicó Meisner.

Sin embargo, son precisamente esas inusuales y escurridizas cualidades las que convierten a las enanas café en excelentes candidatas para ayudar a los científicos a desentrañar los misterios de la formación y evolución de la Vía Láctea, que ha sido muy influida por la fusión con otras galaxias cercanas más pequeñas. A diferencia de las estrellas más grandes y calientes, las enanas café tienen vidas mucho más largas, así que aquellas más antiguas que se formaron en el Universo temprano, aún están ahí afuera, sin grandes cambios y guardando información valiosa sobre los inicios de la Vía Láctea. Mediante el estudio de las propiedades de estas enanas café más antiguas, los científicos pueden rastrear su camino hasta sus galaxias originales y revelar cualquier cambio sobre la formación de las estrellas de la Vía Láctea a lo largo del tiempo cósmico.

Durante diez años, a partir de fines de 2025, el Telescopio de Rastreo Simonyi estudiará todas las noches el cielo desde lo alto de Cerro Pachón en Chile, tomando amplias y detalladas imágenes con la Cámara LSST, la cámara digital más grande del mundo. Los seis filtros de la cámara de Rubin registrarán la luz de una amplia gama de longitudes de onda ópticas hasta el infrarrojo cercano. La capacidad de Rubin en el infrarrojo cercano, combinada con su amplio campo de visión y su capacidad para observar a gran profundidad en el espacio, lo convertirán en un potente detector de objetos difusos que emiten principalmente luz infrarroja, como lo hacen las enanas café. Recientemente, el investigador postdoctoral de la Universidad de Stanford Christian Aganze, realizó predicciones detalladas de las enanas café distantes que Rubin será capaz de observar.

Rubin captará la luz de las enanas café a distancias mucho mayores que los estudios anteriores en luz visible. Los estudios ópticos actuales, como Pan-STARRS y el Sloan Digital Sky Survey han ayudado a descubrir principalmente enanas cafés que se encuentran relativamente cerca, como explica Meisner: “Los estudios actuales llegan a una distancia de cerca de 150 años luz del Sol, pero Rubin será capaz de ver tres veces más lejos que eso para detectar antiguas enanas café en el halo de la Vía Láctea”. Este incremento en la distancia significa un aumento aún mayor del volumen total de espacio disponible para que los científicos encuentren y estudien estas enanas café, ofreciendo a los científicos la mayor muestra de estos objetos que se haya realizado.

Científicos como Meisner están muy entusiasmados ante la perspectiva de encontrar suficientes enanas café lejanas para estudiarlas a nivel grupal en vez de hacerlo individualmente, de modo que puedan comparar las propiedades de diferentes subgrupos y buscar patrones en la forma en que están distribuidas.

“Rubin revelará una población de enanas café cerca de 20 veces más grande de lo que hemos visto hasta ahora, lo que nos permitirá descifrar de qué trozos de estructuras sub galácticas provienen las distintas enanas café, dando lugar a importantes avances en nuestra comprensión de cómo se formaron las poblaciones de la Vía Láctea”, concluyó Meisner.

Más Información

El Observatorio Rubin es una iniciativa conjunta de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y el Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos. Su misión principal es realizar el Estudio del Espacio Tiempo como Legado para la Posteridad, proporcionando un conjunto de datos sin precedentes para la investigación científica apoyada por ambas agencias. Rubin es operado en conjunto por NOIRLab de NSF y el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC (SLAC). NOIRLab es administrado para la NSF por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) y SLAC es operado para DOE por la Universidad de Stanford. Francia presta un apoyo crucial a la construcción y el funcionamiento del Observatorio Rubin a través de las contribuciones de CNRS/IN2P3. Se agradecen las contribuciones adicionales de varias organizaciones y equipos internacionales.

La Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF) es una agencia federal independiente creada por el Congreso en 1950 para promover el progreso de la ciencia. La NSF apoya la investigación básica y a las personas para crear conocimientos que transformen el futuro.

Ilustración artística de las enanas café que rodean la Vía Láctea

Esta ilustración muestra la población de enanas café en la Vía Láctea y sus alrededores que podría detectar el Observatorio Rubin. Estos objetos, que son demasiado grandes para ser planetas y demasiado pequeños para ser estrellas, han permanecido relativamente inalterados desde que se formaron en el Universo primitivo. La Investigación del Espacio-Tiempo como Legado para la posteridad del Observatorio Rubin será capaz de identificar miles de enanas café difusas que no se han visto hasta ahora, con lo que se incrementará significativamente el número de estas antiguas reliquias cósmicas y estarán disponibles para el estudio de los científicos para descubrir más pistas sobre la formación y evolución de la Vía Láctea.

Texto descriptivo: Una ilustración de varias enanas café difusas rodeando una galaxia. La galaxia ocupa el cuadrante superior izquierdo de la imagen como un disco brillante que se extiende fuera de ella. El centro de la galaxia es un resplandor amarillo brillante en la parte superior izquierda. El centro brillante se desvanece rápidamente en un resplandor más difuso en las afueras de la galaxia. Nubes oscuras de polvo se extienden en espiral desde el centro ocultando en parte el resplandor. Dos enanas café, de color rojo anarajando, son visibles en el centro de la imagen y a la izquierda, con franjas horizontales que representan bandas de nubes. Varios puntos rojizos de distintos tamaños salpican en la galaxia más alejada, representando las antiguas enanas café que podrían ser detectables por el Observatorio Rubin. El fondo es de color negro y está salpicado por una multitud de puntitos blancos que representan galaxias lejanas.

Créditos:

Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

Observatorio Rubin al atardecer en mayo de 2024

Una panorámica del Observatorio Rubin al atardecer en mayo de 2024. El Telescopio de Investigación Simonyi de 8,4-metros, equipado con la Cámara LSST —la cámara digital más grande del mundo— tomará enormes cantidades de imágenes del cielo del hemisferio sur, cubriendo todo el cielo en unas pocas noches. Rubin realizará esto una y otra vez durante 10 años, creando una película del Universo que no se compara a nada visto anteriormente.

Texto descriptivo: Vista aérea del Observatorio Rubin en la cima de Cerro Pachón con un atardecer de fondo. El domo del observatorio es una cúpula plateada sobre un largo edificio que se extiende hacia la izquierda de la imagen. El observatorio se alza sobre un cielo amarillo y anaranjado con nubes grises. Al fondo, se aprecian cadenas montañosas onduladas en distintos tonos de morado y rosa.

Créditos:

O. Bonin/SLAC National Accelerator Laboratory

Fuente: NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos)