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Un nuevo instrumento astronómico nos ofrece la oportunidad de ver cosas que los ojos no ven, en el corazón de la hermosa Nebulosa de Orión.

En esta representación artística, los proplidos aparecen como estrellas en rápida rotación rodeadas por un disco de polvo en el ecuador y con dos chorros estelares que surgen de los polos. Anidados dentro de un capullo de gas, estos chorros frenan el momento angular de la estrella de modo que, finalmente, se puedan formar los planetas.Crédito: David Aguilar, CfA

Cambridge, Massachusetts.- En un encuentro de esta semana, los astrónomos que utilizan el Conjunto Submilimétrico (SMA = Submillimeter Array) en Mauna Kea, Hawai, confirmaron por primera vez que muchos de los objetos denominados “proplidos” que se encuentran en la Nebulosa de Orión poseen suficiente material como para formar nuevos sistemas planetarios como el nuestro.

“El SMA es el único telescopio capaz de medir el polvo que se encuentra dentro de los propílidos de Orión, y por lo tanto justipreciar su verdadero potencial para la formación de planetas. Esto es clave para nuestra comprensión de cómo los sistemas solares se forman en las regiones hostiles del espacio”, dijo Jonathan Williams del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai, autor principal del artículo enviado a la revista Astrophysical Journal.

Si bien sobrevive en las caóticas regiones dentro de la Nebulosa de Orión, donde los vientos estelares pueden alcanzar velocidades asombrosas de hasta tres millones de kilómetros por hora y cuyas temperaturas exceden unos abrasadores 18 000ºC, la pregunta permanece: ¿una cantidad suficiente del material resistiría como para formar un nuevo sistema planetario, o sería dispersado por el espacio en forma similar a la que el viento y la arena erosionan los acantilados del desierto?. Parece ahora que estos discos protoplanetarios son bastante tenaces, trayendo nuevas bases de optimismo para la búsqueda de sistemas planetarios.

Imagen del Hubble de una pequeña porción de la Nebulosa de Orión que muestra cinco estrellas. Cuatro de ellas están rodeadas por discos protoplanetarios o “proplidos”, de gas y polvo. Estos discos podrían evolucionar en sistemas solares como el nuestro.Crédito: C.R. O'Dell/Rice University; NASA

Fotografiados por el Telescopio Espacial Hubble allá a principios de la década de 1990 como siluetas informes contra el fondo nebuloso, los propílidos más espectaculares aparecen brillantes. Los capullos ionizados que los rodean resplandecen a causa de su estrecha proximidad con una formación cercana de estrellas calientes llamada Trapecio.

El Trapecio es un cúmulo estelar consistente en más de mil estrellas jóvenes y calientes de apenas un millón de años de edad. Se condensaron a partir de la oscura y fría nube de gas que ahora brilla con su luz ionizada. Están apiñadas en un espacio de unos cuatro años luz de diámetro, la misma distancia que existe entre el Sol y Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro sistema solar.

Atacados por los vientos solares del Trapecio, los proplidos son la próxima generación de estrellas más pequeñas que nacerán en Orión, esta vez con discos visibles que pueden estar formando planetas. No había quedado claro, sin embargo, si contenían el material suficiente como para formar sistemas planetarios estables.

Utilizando el SMA, los astrónomos han podido ahora sondear profundamente dentro de estos discos para medir su masa y develar el proceso de formación presentado por estos potenciales sistemas solares infantiles.

Aquí vemos imágenes del Hubble que muestran cuatro discos protoplanetarios recientemente descubiertos alrededor de estrellas jóvenes de la Nebulosa de Orión. El brillo rojo en el centro de cada disco es una estrella recién formada, de aproximadamente un millón de años de edad. Cada imagen cubre unos 275 mil millones de kilómetros de lado (30 veces el diámetro de nuestro sistema solar). Estos discos varían en tamaño desde dos a cinco veces el diámetro de nuestro sistema. Crédito: M. McCaughrean (Max Planck Institute for Astronomy), C.R. O'Dell (Rice University), y NASA

“Si bien las fotografías del Hubble eran espectaculares, revelaron únicamente formas parecidas a discos que no nos indicaban la cantidad de material presente”, dijo David Wilner, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA = Center for Astrophysics). Como algunos de los discos parecen ser comparables en tamaño y masa con nuestro propio sistema solar, ésto fortalece la conexión entre los proplidos de Orión y nuestros orígenes.

Como la mayoría de las estrellas tipo Sol de la galaxia nacen finalmente en ambientes como la Nebulosa de Orión, los resultados del SMA sugieren que la formación de sistemas solares como el nuestro deben ser un acontecimiento común y continuo en la galaxia.

“El mismo ciclo de nacimiento, vida y muerte que experimentamos aquí en la Tierra se repite en las estrellas sobre nosotros. Ahora, el SMA nos proporciona un lugar de primera fila para develar la maravilla de estos eventos cósmicos”, reflexionó Wilner.

Con sus cuarteles generales en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio del Colegio de Harvard. Los científicos del CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, evolución, y destino último del universo.

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SMA: el Conjunto Submilimétrico:

El Conjunto Submilimétrico ((SMA = Submillimeter Array) explora el universo detectando la luz de colores que no son visibles para el ojo humano. Detecta radiación milimétrica y submilimétrica, llamada así porque su longitud de onda varía entre 0,3 a 1,7 milímetros.

La fuente principal de la radiación milimétrica y submilimétrica es el material interestelar frío. Consiste de gas, polvo, y pequeños cuerpos rocosos. Este material es la sustancia a partir de la cual se forman las estrellas y los planetas. La detección de emisión milimétrica y submilimétrica juega un papel vital en el estudio del nacimiento y muerte de las estrellas. Cuando las estrellas nacen de las densas nubes interestelares, su primera luz visible queda atrapada dentro de estas últimas. El SMA puede ver dentro de estas nubes y adquirir imágenes detalladas de la luz submilimétrica, siendo así testigo del nacimiento de una estrella cuando lo único visible para los telescopios ópticos o para el ojo humano es la oscuridad.

El SMA está ubicado a los pies del Pu’u Polo’hau, a 4.080 metros sobre el nivel del mar, en la cima del Mauna Kea, Hawai. La emisión submilimétrica de los objetos astronómicos es absorbida parcialmente por el vapor de agua de la atmósfera terrestre. A nivel del mar, es poca la radiación de este tipo que llega a la superficie terrestre, y las observaciones astronómicas submilimétricas resultan imposibles. Al construir al SMA en un lugar alto y seco, la radiación puede ser detecta y medida a través de esta ventana atmosférica.

El SMA, el primer telescopio interferométrico de imagen del mundo en las longitudes submilimétricas, consiste en 8 antenas movibles que pueden ser posicionadas a lo largo de los lados de un triángulo de Reuleaux para proporcionar una calidad fotográfica óptima. Cada antena está compuesta por un reflector parabólico liso de 6 metros de diámetro. Las señales de las antenas son amplificadas y combinadas electrónicamente para ofrecer una resolución equivalente a una antena única de 500 metros de diámetro.

Triángulo de Reuleaux:

Un círculo es un lugar geométrico donde todos los puntos equidistan de un punto fijo llamado centro. Esta propiedad es la que hace que las ruedas sean circulares. Si colocamos un eje en su centro, no subirá ni bajará a pesar del giro de la rueda; únicamente se trasladará siempre a la misma altura del suelo.

Antes de la invención de la rueda, la sección circular tuvo otro uso más primitivo, el del rodillo. Si se coloca un objeto sobre varios rodillos de sección circular, al hacerlos rodar el objeto se mueve sin subir ni bajar, manteniéndose siempre a la misma altura del suelo.

Estas dos aplicaciones del círculo (rueda y rodillo) están basadas en principios diferentes; es decir, la propiedad del círculo que le permite convertirse en rueda es distinta a la propiedad que le permite ser utilizado como sección de un rodillo. Por éso, no pueden existir ruedas no circulares, pero sí existen rodillos de sección no circular que funcionan tan bien como los rodillos circulares.

La propiedad común que permite ésto es el “ancho constante”, es decir, que son figuras que tienen el mismo ancho en cualquier dirección.

La más sencilla de ellas, y que a la vez es la que cubre la menor área para un ancho dado de cualquier curva de ancho constante, es el triángulo de Reuleaux que aquí vemos.

Heber Rizzo

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Web Site: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Artículo: “SMA Confirms Proto-Planetary Systems are Common in the Galaxy”
Fecha: Junio 14, 2005

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Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán

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