La Nebulosa Omega (Messier 17), también conocida como la Nebulosa del Cisne debido a su aspecto distintivo, es una de las nebulosas más conocidas de nuestra galaxia. Ubicada a unos 5.500 años luz de la Tierra en la constelación de Sagitario, esta nebulosa es también una de las regiones de formación estelar más brillantes y masivas de la Vía Láctea. Desafortunadamente, las nebulosas son muy difíciles de estudiar debido a la forma en que sus nubes de polvo y gas oscurecen sus interiores.
Por esta razón, los astrónomos se ven obligados a examinar las nebulosas en la longitud de onda no visible para tener una mejor idea de su composición. Usando el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), un equipo de científicos de la NASA observó recientemente la Nebulosa del Cisne en la longitud de onda infrarroja. Lo que encontraron ha revelado mucho sobre cómo esta nebulosa y este vivero estelar evolucionaron con el tiempo.
Para ser claros, estudiar las nebulosas formadoras de estrellas como M17 no es una tarea sencilla. Para empezar, está compuesto en gran parte de gas de hidrógeno caliente que está iluminado por las estrellas más calientes alojadas dentro de él. Sin embargo, sus estrellas más brillantes pueden ser difíciles de ver directamente porque están alojadas dentro de capullos de gas y polvo denso. Su región central también es muy brillante, hasta el punto de que las imágenes capturadas en longitudes de onda de luz visible se saturan demasiado.
Como tal, esta nebulosa y las estrellas más jóvenes que viven en su interior deben observarse en la longitud de onda infrarroja. Para hacer esto, el equipo de investigación confió en la cámara infrarroja de objeto débil para el telescopio SOFIA (FORCAST), que forma parte del telescopio conjunto NASA / DLR SOFIA. Este telescopio se encuentra a bordo de un avión Boeing 747SP modificado que lo vuela habitualmente a una altitud de 11600 a 13700 m (38,000 a 45,000 pies) para hacer observaciones.
Esta altitud coloca a SOFIA en la estratosfera de la Tierra, donde está sujeta a un 99% menos de interferencia atmosférica que los telescopios terrestres. Como explicó Wanggi Lim, científico de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades (USRA) del Centro de Ciencias SOFIA en el Centro de Investigación Ames de la NASA:
“La nebulosa actual guarda los secretos que revelan su pasado; solo necesitamos poder descubrirlos. SOFIA nos permite hacer esto, para que podamos entender por qué la nebulosa se ve como se ve hoy ”.
Gracias al instrumento FORCAST de SOFIA, el equipo pudo perforar el velo de la Nebulosa del Cisne para revelar nueve protostars previamente desconocidos, áreas donde la nube de la nebulosa se está colapsando para crear nuevas estrellas. Además, el equipo calculó las edades de las diferentes regiones de la nebulosa y determinó que no se formaron todas a la vez, sino a través de múltiples generaciones de formación estelar.
Se cree que la región central, dado que es la más antigua y más evolucionada, se formó primero, seguida por el área norte y las regiones sur, respectivamente. También notaron que si bien el área norte es más antigua que la región sur, la radiación y los vientos estelares de las generaciones anteriores de estrellas interrumpieron el material allí, evitando así que colapsen para formar la próxima generación de estrellas.
Estas observaciones constituyen un gran avance para los astrónomos, que han estado tratando de aprender más sobre las estrellas dentro de la Nebulosa del Cisne durante décadas. Como lo expresó Jim De Buizer, científico senior también en el Centro de Ciencias SOFIA, lo expresó:
“Esta es la vista más detallada de la nebulosa que hemos tenido en estas longitudes de onda. Es la primera vez que podemos ver algunas de sus estrellas masivas y más jóvenes, y comenzar a comprender realmente cómo evolucionó hacia la nebulosa icónica que vemos hoy ".
Esencialmente, las estrellas masivas (como las que se encuentran en la Nebulosa del Cisne) liberan tanta energía que pueden afectar la evolución de galaxias enteras. Sin embargo, solo el 1% de todas las estrellas son tan enormes, lo que significa que los astrónomos tienen muy pocas oportunidades para estudiarlas. Y aunque se han realizado estudios infrarrojos de esta nebulosa antes de usar telescopios espaciales, ninguno de ellos reveló el mismo nivel de detalle que SOFIA.
La imagen compuesta de arriba muestra lo que SOFIA capturó, junto con datos del Telescopio Espacial Herschel y Spitzer que muestran el gas rojo en sus bordes (rojo) y el campo de estrellas blanco, respectivamente. Estas incluían regiones de gas (mostradas en azul arriba) que son calentadas por estrellas masivas ubicadas cerca del centro y nubes de polvo (mostradas en verde) que son calentadas por estrellas masivas existentes y estrellas recién nacidas cercanas.
Las observaciones también son significativas, ya que Spitzer, El primer telescopio infrarrojo de la NASA por más de 16 años, se retirará el 30 de enero de 2020. Mientras tanto, SOFIA continuará explorando el Universo en las longitudes de onda del infrarrojo medio y lejano, que no son accesibles para otros telescopios. . En los próximos años, se le unirá el Telescopio espacial James Webb (JWST) y el Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio (WFIRST)
Al aprender más sobre la composición y evolución de las nebulosas, los astrónomos esperan comprender mejor la formación de estrellas y planetas, la evolución química de las galaxias y el papel que juegan los campos magnéticos en la evolución cósmica.
