Últimos resultados del telescopio espacial infrarrojo Akari

Betelgeuse creates a splash
19 noviembre 2008

El telescopio espacial infrarrojo Akari, una misión de la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa Akari con participación de la ESA, ha generado numerosos resultados nuevos. La misión ha estado revelando secretos del universo frío y polvoriento, desde salpicaduras en los ríos de gas y polvo cósmico a restos de supernovas.

El Centro de Astronomía y Ciencia Espacial ESAC, de la ESA, cerca de Madrid, tiene un papel esencial en el procesado de los datos de la misión Akari, así como en el apoyo a astrónomos europeos que han obtenido tiempo de observación con este telescopio espacial.

‘Salpicones’ en el medio interestelar

Bow shock around Betelgeuse
Bow shock around Betelgeuse

El espacio está permeado del llamado ‘medio interestelar’, una mezcla tenue de gas y pequeñas partículas sólidas conocidas como polvo. A medida que las estrellas envejecen emiten al espacio gas y polvo en un flujo conocido como viento estelar, que eventualmente se combina con el medio interestelar. En la frontera entre el viento estelar y el medio interestelar las condiciones de presión y densidad cambian drásticamente, creando una onda de choque.

Las observaciones de Akari de la estrella Betelgeuse, una súper-gigante roja brillante situada en la constelación de Orión a unos 640 años luz de la Tierra, muestran cómo la estrella genera una gran salpicadura en su avance por el medio interestelar, que crea una onda de choque. Los investigadores han observado en torno a la estrella un intenso flujo del medio interestelar, que procede de las regiones de formación estelar en el Cinturón de Orión.

Las estrellas se forman a partir del medio interestelar, que se condensa y comprime, gracias a que estrellas viejas como Betelgeuse expulsan materia a su entorno y lo enriquecen. Este proceso se repite generación tras generación de estrellas, y contribuye a la evolución química del universo. Akari ha detectado varios frentes de choque, cuya investigación ayudará a entender cómo se produce el ‘reciclado cósmico’ de materia.

El misterio del polvo perdido

Globular cluster NGC 1261
Globular cluster NGC 1261

Los cúmulos globulares son grupos esféricos de cien mil a un millón de estrellas que se encuentran a lo largo y ancho de nuestra galaxia y de otras galaxias. Procesos de formación estelar desencadenaron hace unos diez mil millones de años la formación de estos cúmulos globulares, cuyas estrellas son por tanto muy viejas.

Las estrellas viejas a menudo expulsan grandes cantidades de gas y polvo al medio interestelar, lo cual da lugar, eventualmente, a una nueva generación de estrellas y planetas. Así que los científicos esperaban detectar polvo frío en los 12 cúmulos globulares observados con Akari. Pero las observaciones de alta sensibilidad llevadas a cabo con el instrumento FIS (Far-Infrared Surveyor) a bordo de Akari no han hallado evidencias de la presencia de polvo frío en ninguno de los cúmulos.

Una posibilidad es que el polvo haya caído sobre la superficie estelar. Pero este proceso llevaría mucho más de millones de años. Las nuevas observaciones de Akari plantean por tanto nuevas preguntas a los astrónomos.

Polvo cálido en remanentes de supernovas

Supernova remnants in the Large Magellanic Cloud
Supernova remnants in the Large Magellanic Cloud

Al final de sus vidas las estrellas masivas estallan de forma catastrófica, devolviendo al espacio una gran cantidad de energía y elementos pesados. Los científicos creen que la explosión destruye los granos del polvo interestelar circundante, dejando tras de sí un remanente de supernova cuyo estudio ayuda a entender no sólo la explosión sino también su papel en la evolución del medio interestelar.

El estudio del medio interestelar es importante porque ese mismo polvo es la semilla de otra estrella, así como de otro planeta como la Tierra.

La Gran Nube de Magallanes es una galaxia compañera de la Vía Láctea situada a una distancia de 160.000 años luz de la Tierra. Su relativa cercanía y posición única permite observar la galaxia entera desde la Tierra, y la posibilidad de estudiar el medio interestelar.

Las observaciones de Akari de unos ocho de los 20 remanentes de supernova catalogados en esa región han revelado detalles inesperados.

Akari ha encontrado que los remanentes de supernova en la Gran Nube de Magallanes están rodeados por un polvo templado desconocido hasta ahora. Esto sugiere que algunos granos de polvo sobreviven tras la explosión de la supernova.

Los datos de Akari, convenientemente analizados, mejorarán mucho nuestro conocimiento sobre los remanentes de supernova, así como sobre su influencia en los alrededores, incluidos los granos de polvo.

Nota a los editores:

Akari fue lanzado el 21 de Febrero de 2006 y comenzó sus observaciones científicas en Mayo de 2006.

El helio que lleva a bordo se agotó el 26 de Agosto de 2007, y la nave entró en una nueva fase de la misión. El helio líquido mantenía a Akari lo bastante frío como para que pudiera observar en el infrarrojo lejano. Durante la actual ‘fase templada’ están siendo aprovechados el instrumento que ha ‘sobrevivido’ al agotamiento del helio, y que puede observar a una temperatura más alta en el infrarrojo cercano -enfriados sólo con el sistema de enfriamiento mecánico-

Akari completó su periodo de vida operativa ‘fría’ previsto, de 550 días. Durante este tiempo llevó a cabo observaciones de barrido que cubrieron aproximadamente el 94% de todo el cielo, abarcando más longitudes de onda y con mayor resolución espacial que el telescopio que le precedió en la tarea, IRAS. La primera versión del catálogo resultante acaba de ser enviado a los Equipos del Proyecto. Se prevé publicar el catálogo en otoño de 2009. Akari realizó también más de 5.000 observaciones individuales.

Akari es una misión de JAXA con la participación de varios socios, como la Universidad de Nagoya; la Universidad de Tokio y el Observatorio Astronómico Nacional (Japón); la Agencia Espacial Europea (ESA); el Imperial College de Londres; la Universidad de Sussex y la Open University (Reino Unido); la Universidad de Groningen/SRON (Países Bajos); y la Universidad Nacional de Seúl (Corea). Los detectores para el infrarrojo lejano han sido desarrollados en colaboración con el Instituto Nacional de Información y Tecnologías de la Comunicación (Japón).

El papel de ESAC

El Centro de Operaciones Espaciales de la ESA (ESOC), en Darmstadt, Alemania, se ocupó del soporte de tierra a través de su estación en Kiruna, siguiendo varios pases al día durante la fase fría de la misión. El Centro de Astronomía y Ciencia Espacial ESAC, de la ESA, cerca de Madrid, proporciona experiencia y ayuda para el procesado de los datos de barrido celeste, mediante la técnica ‘pointing reconstruction’, que permite determinar de forma precisa la posición astronómica de cada una de las fuentes detectadas. El objetivo es acelerar la producción del catálogo de fuentes como legado para las misiones Herschel y Planck.

ESAC proporciona también ayuda a astrónomos europeos que han obtenido tiempo de observación con Akari. El 10% del tiempo de observación obtenido con esta colaboración ha resultado en 400 observaciones en la fase fría que cubren diversos campos de la astronomía, desde cometas a cosmología. En Mayo de 2008 se lanzó una segunda convocatoria para 700 observaciones en el primer año de la fase cálida. Las observaciones de Tiempo Abierto, incluidas las europeas, han empezado el 15 de Octubre de 2008.

Para más información

Alberto Salama, ESA Akari Project Scientist
Email: Alberto.Salama @ esa.int

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