Zoco de Astronomía: Nebulosas en infrarrojo

¿Cómo llegamos los astrónomos a caracterizar objetos que están a miles, millones, de años luz de nosotros? La Astrofísica es una Ciencia en cierta forma distinta al resto, dado que no podemos “hacer experimentos”. Los astrofísicos observamos, no experimentamos. Y hay que ser muy paciente para recopilar, poco a poco, las débiles señales que nos llegan de las profundidades del Cosmos. Como astrofísico profesional que trabaja en grandes instalaciones telescópicas una de las experiencias más emocionantes es ir viendo aparecer en los ordenadores los datos brutos del objeto astronómico que hemos observado ininterrumpidamente quizá por varias horas. Esos datos aún necesitan “limpiarse” (eso ya lo haremos en el despacho en unos días) antes de ser analizados en detalle, pero muchas veces aún sin tratar, en la sala de control del telescopio, ya muestran aspectos interesantes y abren nuevas preguntas.

En cualquier caso, la Astrofísica avanza gracias a la observación continua del cielo y a la construcción de instrumentos cada vez más sensibles que permiten ver más profundo. En el fondo, lo que queremos es obtener la mayor cantidad de luz posible, porque es precisamente en esos rayos de luz donde tenemos codificada la información que usamos para calcular distancias astronómicas, movimientos, composición química y otras propiedades. Y la luz no se limita sólo a los colores que nuestros ojos ven, sino a todos los “colores” que existen en la Naturaleza, desde los energéticos rayos gamma a las difusas ondas de radio, pasando por los rangos de rayos X, ultravioleta e infrarrojo.

Mucha de la investigación puntera en astrofísica reciente se está centrando en observar el Universo en colores del infrarrojo (esto es, “luces” más rojas que nuestro rojo). Precisamente el próximo gran telescopio espacial, el James Webb, que NASA espera lanzar para 2021, estará optimizado para observar el universo infrarrojo. Es ahí donde podemos ver con detalles la formación de estrellas y planetas y detectar las galaxias más lejanas y primitivas. Observar en colores del infrarrojo posee una característica muy importante para los astrofísicos: la luz infrarroja se afecta muy poco por el polvo y el gas interestelar.

Cuando usamos los colores ópticos (con los que vemos nosotros) estamos mirando a través de una “niebla continua” (el gas y polvo de las galaxias), pero esa niebla desaparece casi completamente cuando miramos en colores infrarrojos. El caso más evidente es observar regiones de formación estelar en nuestra Galaxia. Las imágenes convencionales (colores ópticos) muestran un amasijo de gas y polvo con algunas estrellas (normalmente muy enrojecidas por culpa de esta “niebla”). Usando las “gafas” que proporciona mirar en infrarrojo encontramos en la misma región montones de estrellas, algunas dentro de la nebulosa, otras incluso mucho más lejos. Es así, usando la luz infrarroja, como analizamos con detalle lo que ocurre en las partes internas de la Vía Láctea.

Cúmulo estelar RCW 38 observado con la cámara infrarroja HAWK-I instalada en una de las unidades de 8.2 metros del Very Large Telescope (VLT), propiedad del Observatorio Europeo Austral, en Cerro Paranal, Chile. Esta imagen fue tomada durante las pruebas de la cámara HAWK-I con el sistema de óptica adaptativa GRAAL. Vemos el cúmulo y sus nubes circundantes de gas intensamente brillante con un detalle exquisito, con oscuros zarcillos de polvo enroscándose a través del núcleo brillante de este joven conjunto de estrellas. Crédito: ESO/K. Muzic.

La imagen de hoy muestra precisamente un buen ejemplo de usar la luz infrarroja. Se trata de una imagen del cúmulo estelar RCW 38 obtenida por el nuevo instrumento infrarrojo HAWK-I, que está instalado en una de las unidades de 8.2 metros del VLT (“Telescopio Muy Grande”), propiedad del Observatorio Europeo Austral, en Cerro Paranal, Chile. El cúmulo RCW 38 se localiza en la constelación austral de la Vela, en plena Vía Láctea, a unos 5500 años luz de distancia de nosotros. Contiene cientos de estrellas jóvenes y masivas, y muchas más que aún están en formación en su interior.

Como es normal en las imágenes astronómicas, el color se ha conseguido usando diferentes filtros (no es una imagen real, tal y como la verían nuestros ojos, entre otras cosas porque nuestros ojos no pueden ver la luz infrarroja). La zona central del cúmulo RCW 38 aparece en color azul por el efecto de las numerosas estrellas jóvenes, calientes y masivas que, con su intensa radiación ultravioleta, consiguen hacer “brillar” el gas. Estas estrellas explotarán como supernova dentro de escasos millones de años, un suspiro en el tiempo cósmico. La región es atravesada por zonas de polvo cósmico, más frío, y así se ven en colores rojos y naranjas. En cualquier caso, la cantidad de estrellas que ahora se ven en el cúmulo es notable: las imágenes previas, sólo en colores ópticos (los que ven nuestros ojos), no permitían distinguir tanto astro en RCW 38.

Esta colorida imagen del cúmulo estelar RCW 38 imagen fue obtenida como parte de una serie de observaciones de prueba (lo que los astrónomos llamamos “verificación científica”) no sólo de la nueva cámara infrarroja HAWK-I sino también de otro módulo, llamado GRAAL, que ayuda a obtener imágenes de mayor calidad. GRAAL usa cuatro rayos láser, proyectados en el cielo nocturno, que actúan como “estrellas artificiales de referencia”, usándose para corregir en tiempo real las perturbaciones inducidas por la turbulencia de la atmósfera terrestre. Esta técnica, que se conoce como “óptica adaptativa”, se está empleando cada vez más en los grandes telescopios para aumentar la calidad científica de los datos y ver “más profundo”, en cierta forma es como colocar unas “gafas especiales anti-atmósfera” al telescopio. Como se ha apuntado antes, la clave para entender mejor el Universo es conseguir observaciones cada vez más detalladas, y es ahí donde la tecnología y el avance instrumental es clave para captar la mayor cantidad de luz. Esa tecnología puntera usada con fines únicamente científicos y, aparentemente, sin utilidad práctica, podría en el futuro cercano tener aplicaciones como cámaras más sensibles para nuestros móviles o mejoras en la recepción wifi. Pero eso es otra historia.

Más información e imagen en alta calidad en la página del Observatorio Europeo Austral.

Artículo originariamente publicado el domingo 11 noviembre de 2018 en el Suplemento “El Zoco” de Diario Córdoba.

Se licenció en Física Teórica en la Universidad de Granada (2000) y es Doctor en Astrofísica en la Universidad de la Laguna y el Instituto de Astrofísica de Canarias (2006). Trabaja como astrofísico multifrecuencia en el Australian Astronomical Optics (AAO) y en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Macquarie (Sydney, Australia). Parte de su trabajo es dar soporte observacional en el Telescopio Anglo-Australiano, del que es responsable de uno de sus instrumentos científicos. Desde 2003 escribe en la bitácora astronómica “El Lobo Rayado”, y en “Universo Rayado” dentro de Naukas desde 2015. Es vicepresidente de la Agrupación Astronómica de Córdoba (AAC), representante en la Red Andaluza de Astronomía (RAdA) y miembro de la Unión Astronómica Internacional (IAU), la Sociedad Española de Astronomía (SEA) y la Sociedad Australiana de Astronomía (ASA). Es el coordinador ProAm (relaciones entre astrofísicos profesionales y astrónomos aficionados) de la SEA.



Por Ángel R. López Sánchez
Publicado el ⌚ 7 diciembre, 2018
Categoría(s): ✓ Astronomía • Ciencia
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