La anatomía Jedi de Orión B

Ilustración de una guerrera Jedi superpuesta a una imagen del gas molecular de Orión B. Crédito: Audrey Pety.
Ilustración de una guerrera Jedi superpuesta a una imagen del gas molecular de Orión B. Crédito: Audrey Pety.

Cuando la joven artista Audrey Pety vio esta imagen de la región de formación estelar Orión B, famosa por albergar las icónicas nebulosas de la Cabeza de Caballo y de la Llama, lo primero que le vino a la mente fue la silueta de un caballero Jedi. Y, ni corta ni perezosa, le dio forma a esa inspiradora “pareidolia Jedi”, plasmando a una guerrera cuyos trazos principales son intensas regiones de formación estelar.

La pareidolia es esa capacidad que tiene el ser humano de ver objetos, figuras o caras reconocibles en cualquier superficie. Aunque, en el caso de las constelaciones, la imaginación va más allá de reconocer formas (a veces parece más un “une los puntos”). Las constelaciones antiguas están asociadas a objetos, dioses y costumbres ancestrales. Pero, dado que nuestra percepción está determinada por nuestras experiencias, con el paso del tiempo nuestros modelos y referencias cambian y se fusionan.

Esto es lo que le sucedió a Audrey Pety, que cursa estudios de diseño. Su padre, Jérome Pety, es astrofísico en la sede que el Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM) [1] tiene en Grenoble (Francia). IRAM cuenta con varias radioantenas tanto en Francia como en España. Gracias a una de ellas, la conocida como IRAM30m (un radiotelescopio de 30 metros de diámetro) situada en Pico Veleta (Granada), se ha obtenido la observación más completa de la nube de Orión B.

Orión se encuentra a unos 1.300 años luz de distancia y es la región de formación de estrellas masivas más cercana a la Tierra. Por su parte, Orión B, es una enorme reserva de materia interestelar (sobre todo moléculas gaseosas y granos de polvo), que contiene aproximadamente 70.000 veces la masa del Sol.

En regiones como esta, las estrellas nacen en condensaciones frías y densas que se desarrollan en el interior de las nubes interestelares. Más tarde, los fuertes vientos y la radiación ultravioleta emitida por estrellas recién nacidas del entorno, erosionan y alteran la nube de la que nacen. Pety padre lidera un equipo de investigación que estudia este gas molecular frío que acabará formando una nueva generación de estrellas. Los datos obtenidos a lo largo de los últimos años han revelado la anatomía oculta de Orión.

(El trabajo es tan chulo que hasta Francis R. Villatoro redactó en su momento un interesante post: El proyecto Orión B nos muestra con otros ojos la Nebulosa de Orión). 😉

Región molecular Orión B vista en el rango óptico (panel inferior) y como una composición de tres líneas de emisión en el rango de las ondas de radio (panel superior, isotopólogos 12CO, 13CO y C18O). El gas de hidrógeno ionizado refulge en rojo brillante en el rango óptico, mientras que las observaciones en ondas de radio revelan la estructura intrínseca del gas molecular denso. Crédito: Panel inferior, Sergi Verdugo Martínez- Panel superior, J. Pety, colaboración ORION-B & IRAM.
Región molecular Orión B vista en el rango óptico (panel inferior) y como una composición de tres líneas de emisión en el rango de las ondas de radio (panel superior, isotopólogos 12CO, 13CO y C18O). El gas de hidrógeno ionizado refulge en rojo brillante en el rango óptico, mientras que las observaciones en ondas de radio revelan la estructura intrínseca del gas molecular denso. Crédito: Panel inferior, Sergi Verdugo Martínez- Panel superior, J. Pety, colaboración ORION-B & IRAM.

Una cantidad ingente de datos

El Proyecto ORION-B (Outstanding Radio-Imaging of Orion B) es el resultado de 10 años de investigación por parte de un equipo que ha promovido la puesta en marcha de una nueva generación de receptores de banda ancha que, combinados con espectrómetros de alta resolución, han hecho del telescopio IRAM30m una herramienta perfecta para llevar a cabo sondeos profundos en regiones como la de Orión B.

Emeric Bron y Javier Goicoechea, ambos investigadores de Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC, España) y miembros del equipo, explican: “Hemos estado estudiando la famosa nebulosa Cabeza de Caballo durante años. Ahora, la nueva instrumentación del radiotelescopio IRAM30m nos ha permitido hacer mapas de áreas mucho más grandes del cielo y detectar la emisión producida por diferentes moléculas simultáneamente”.

El proyecto ha proporcionado imágenes muy precisas de una región del cielo que, en el espectro visible, sólo se ve como una región oscura, ya que la luz en este rango es absorbida por los diminutos granos de polvo de la nube. Además, la gran cantidad de datos [2] abre la posibilidad de caracterizar la estructura y las propiedades físicas y químicas de estas nubes moleculares. Es una inmersión en la anatomía interna de la nube de Orión B.

Para Pety “El gas difuso, los filamentos y las condensaciones podrían ser el equivalente a los músculos, huesos y órganos vitales de un ser humano, respectivamente. Y las imágenes de diferentes líneas moleculares permiten radiografiar diferentes partes de nubes moleculares gigantes, al igual que la imagen de una resonancia magnética permite revelar el interior del cuerpo humano“.

Por su parte, cuando Audrey vio por primera vez la imagen que le enseñó su padre, “Inmediatamente vi la estructura, el esqueleto de un caballero Jedi. Esto me recordó que las constelaciones son una interpretación humana de los patrones estelares en el cielo y que Orión es un cazador. Y terminé dibujando mi propia constelación moderna en esta imagen”. Una guerrera inspirada en los Jedi de “Star Wars”, formada por gas molecular frío y denso colapsando para dar vida a nuevas y refulgentes estrellas.

Notas:

[1] IRAM es una institución formada por el CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique, Francia), el MPG (Max-Planck-Gesellschaft, Alemania) y el IGN (Instituto Geográfico Nacional, España) y se considera un modelo de cooperación científica internacional.

[2] Los mapas obtenidos equivalen a unas 160.000 imágenes de 325 x 435 píxeles, suficiente para hacer una película de 1 h 50 m a 24 fotogramas por segundo.

Más información:

Estos trabajos han sido publicados en tres artículos científicos: “The anatomy of the Orion B Giant Molecular Cloud: A local template for studies of nearby galaxies”, “Dissecting the molecular structure of the Orion B cloud: Insight from Principal Component Analysis” y “Turbulence and star formation efficiency in molecular clouds: solenoidal versus compressive motions in Orion B”, todos en la revista Astronomy & Astrophysics.

Nota publicada en la página de IRAM- Beyond the appearances: The anatomy of the Orion Jedi revealed by radio-astronomy.

Reportaje de Francis R. Villatoro en Naukas El proyecto Orión B nos muestra con otros ojos la Nebulosa de Orión).

Especies detectadas

Se han creado imágenes de la emisión producida por moléculas como monóxido de carbono, monosulfuro de carbono, cianuros, metanol y pequeños hidrocarburos. La detección de estas moléculas es crucial, ya que el hidrógeno molecular, que constituye alrededor del 75% de gas interestelar, es invisible en las nubes moleculares frías.

La emisión rotacional de moléculas diferentes en el dominio de las ondas de radio es una herramienta de diagnóstico muy sensible a las condiciones físicas del gas, su densidad, temperatura, turbulencia y las propiedades de la luz ultravioleta procedente de las estrellas masivas de la región. Los sitios donde tendrá lugar la futura formación estelar, las condensaciones más frías y más densas, sólo se revelan por la emisión de ciertas moléculas como el ion diazinio (N2H+).

Otro resultado importante es el descubrimiento de una relación clara entre el tipo de movimientos turbulentos (choques o vórtices) y la actividad de formación de estrellas locales. Este trabajo pionero, que implica el análisis estadístico simultáneo de muchos marcadores moleculares, proporcionará las herramientas necesarias para caracterizar la formación de estrellas en el medio interestelar, aportando mapas del cielo formados por millones de espectros y llevando a la radioastronomía en la era del big data.

Imágenes

Figura 1: Ilustración inspirada en los guerreros Jedi de “Star Wars”, superpuesta a una imagen del gas molecular de Orión B. Crédito: Audrey Pety.

Figura 2: Región molecular Orión B vista en el rango óptico (panel inferior) y como una composición de tres líneas de emisión en el rango de las ondas de radio (panel superior, isotopólogos 12CO, 13CO y C18O). El gas de hidrógeno ionizado refulge en rojo brillante en el rango óptico, mientras que las observaciones en ondas de radio revelan la estructura intrínseca del gas molecular denso. Crédito: Panel inferior, Sergi Verdugo Martínez- Panel superior, J. Pety, colaboración ORION-B & IRAM.

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