Webb y Hubble se combinan para crear la imagen más colorida del Universo

Situado a unos 4.300 millones de años-luz de la Tierra, MACS0416 es un par de cúmulos de galaxias en colisión que acabarán formando un cúmulo aún mayor.

13 noviembre 2023

Los dos telescopios más famosos del cosmos se han unido para estudiar un extenso cúmulo de galaxias conocido como MACS0416. Nos referimos a Webb y Hubble que han cooperado utilizando sus últimas tecnologías y todas sus cualidades para crear la imagen pancromática más colorida hasta el momento. Esta maravilla resultante combina luz visible e infrarroja para reunir una de las vistas más completas del universo jamás obtenidas. Situado a unos 4.300 millones de años-luz de la Tierra, MACS0416 es un par de cúmulos de galaxias en colisión que acabarán combinándose para formar un cúmulo aún mayor.

Galaxy Cluster MACS0416Imagen: Cúmulo de galaxias MACS0416 // Crédito: NASA

La imagen revela una riqueza de detalles que sólo es posible captar combinando la potencia de ambos telescopios espaciales. Incluye una gran cantidad de galaxias fuera del cúmulo y una salpicadura de fuentes que varían con el tiempo, probablemente debido a la lente gravitacional - la distorsión y amplificación de la luz de fuentes lejanas de fondo.

Este cúmulo fue el primero de un conjunto de vistas superprofundas y sin precedentes del universo a partir de un ambicioso programa colaborativo del Hubble llamado Campos Fronterizos, inaugurado en 2014. El Hubble fue pionero en la búsqueda de algunas de las galaxias intrínsecamente más débiles y jóvenes jamás detectadas. La vista infrarroja de Webb refuerza significativamente esta mirada profunda yendo aún más lejos en el universo temprano con su visión infrarroja.

¿Qué significan los colores?

Según explica la NASA, para crear la imagen, en general, las longitudes de onda más cortas se codificaron en azul, las más largas en rojo y las intermedias en verde. La amplia gama de longitudes de onda, de 0,4 a 5 micras, ofrece un paisaje de galaxias especialmente vívido.

Esos colores dan pistas sobre las distancias de las galaxias: Las galaxias más azules están relativamente cerca y suelen mostrar una intensa formación estelar, como mejor detecta el Hubble, mientras que las galaxias más rojas tienden a estar más alejadas, como detecta el Webb. Algunas galaxias también aparecen muy rojas porque contienen grandes cantidades de polvo cósmico que tiende a absorber los colores más azules de la luz estelar.

Galaxy Cluster MACS0416Imagen: Hubble/Webb lado a lado // Crédito: NASA

Cúmulo de galaxias del Árbol de Navidad

Aunque las nuevas observaciones del Webb contribuyen a esta visión estética, se tomaron con un propósito científico específico. El equipo de investigación combinó sus tres épocas de observaciones, cada una tomada con semanas de diferencia, con una cuarta época del equipo de investigación CANUCS (CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey). El objetivo era buscar objetos cuyo brillo variara con el tiempo, conocidos como transitorios.

Se identificaron 14 transitorios en todo el campo de visión. Doce de ellos se encontraban en tres galaxias muy aumentadas por lentes gravitacionales, y es probable que sean estrellas individuales o sistemas estelares múltiples muy aumentados brevemente. Los dos transitorios restantes se encuentran en galaxias de fondo con un aumento más moderado y es probable que sean supernovas.

"Llamamos a MACS0416 el Cúmulo de Galaxias del Árbol de Navidad, tanto por su colorido como por las luces parpadeantes que encontramos en su interior. Podemos ver transitorios por todas partes", explica Haojing Yan, de la Universidad de Missouri en Columbia, autor principal de un artículo que describe los resultados científicos.

El hallazgo de tantos transitorios en observaciones que abarcan un periodo de tiempo relativamente corto sugiere que los astrónomos podrían encontrar muchos más transitorios en este cúmulo y en otros similares mediante un seguimiento regular con Webb.

Una estrella Kaiju

Entre los transitorios identificados por el equipo, destaca uno en particular. Situada en una galaxia que existió unos 3.000 millones de años después del big bang, está magnificada por un factor de al menos 4.000. El equipo bautizó el sistema estelar con el nombre de "Mothra", en alusión a su "naturaleza monstruosa", ya que es extremadamente brillante y está muy magnificado. Se une a otra estrella con lente que los investigadores identificaron previamente y a la que apodaron "Godzilla". (Tanto Godzilla como Mothra son monstruos gigantes conocidos como kaiju en el cine japonés).

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Curiosamente, Mothra también es visible en las observaciones del Hubble realizadas nueve años antes. Esto es inusual, porque se necesita una alineación muy específica entre el cúmulo de galaxias en primer plano y la estrella de fondo para magnificar tanto una estrella. Los movimientos mutuos de la estrella y el cúmulo deberían haber eliminado finalmente esa alineación.

La explicación más probable es que hay un objeto adicional en el cúmulo en primer plano que añade más aumento. El equipo ha podido determinar que su masa es entre 10.000 y 1 millón de veces la de nuestro Sol. Sin embargo, aún se desconoce la naturaleza exacta de esta "mililente".

Cabe destacar que los datos de Webb que se muestran en esta noticia se obtuvieron como parte del programa PEARLS GTO 1176.

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