La NASA toma un 'time-lapse' de 12 años de todo el cielo

La NASA ha creado lo que es esencialmente una película del cielo con lapso de tiempo, que revela cambios que abarcan una década, usando las imágenes tomadas por su observatorio espacial NEOWISE.

Cada seis meses, la nave espacial Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer, completa un viaje a la mitad del Sol, tomando imágenes en todas las direcciones. Juntas, esas imágenes forman un mapa de "todo el cielo" que muestra la ubicación y el brillo de cientos de millones de objetos. Usando 18 mapas de todo el cielo producidos por la nave espacial (el 19 y el 20 se lanzarán en marzo de 2023), se ha creado la película, disponible en Youtube:

Cada mapa es un gran recurso para los astrónomos, pero cuando se ven en secuencia como un lapso de tiempo, sirven como un recurso aún más fuerte para tratar de comprender mejor el universo. Comparar los mapas puede revelar objetos distantes que han cambiado de posición o brillo con el tiempo, lo que se conoce como astronomía en el dominio del tiempo.

"Si sales y miras el cielo nocturno, puede parecer que nada cambia nunca, pero ese no es el caso", dijo en un comunicado Amy Mainzer, investigadora principal de NEOWISE en la Universidad de Arizona en Tucson. "Las estrellas están brillando y explotando. Los asteroides pasan zumbando. Los agujeros negros están destrozando estrellas. El universo es un lugar muy ocupado y activo".

NEOWISE fue originalmente un proyecto de procesamiento de datos para recuperar detecciones y características de asteroides de WISE, un observatorio lanzado en 2009 y encargado de escanear todo el cielo para encontrar y estudiar objetos fuera de nuestro sistema solar. La nave espacial usó detectores enfriados criogénicamente que los hicieron sensibles a la luz infrarroja.

No visible para el ojo humano, la luz infrarroja es radiada por una plétora de objetos cósmicos, incluidas estrellas frías cercanas y algunas de las galaxias más luminosas del universo. La misión WISE terminó en 2011 después de que se agotara el refrigerante a bordo, necesario para algunas observaciones infrarrojas, pero la nave espacial y algunos de sus detectores infrarrojos aún funcionaban. Entonces, en 2013, la NASA lo reutilizó para rastrear asteroides y otros objetos cercanos a la Tierra, o NEO. Tanto la misión como la nave espacial recibieron un nuevo nombre: NEOWISE.

A pesar del cambio, el telescopio infrarrojo ha continuado escaneando el cielo cada seis meses y los astrónomos han seguido utilizando los datos para estudiar objetos fuera de nuestro sistema solar.

Por ejemplo, en 2020, los científicos lanzaron la segunda versión de un proyecto llamado CatWISE: un catálogo de objetos de 12 mapas de todo el cielo de NEOWISE. Los investigadores usan el catálogo para estudiar las enanas marrones, una población de objetos que se encuentran en toda la galaxia y que acechan en la oscuridad cerca de nuestro Sol. Aunque se forman como estrellas, las enanas marrones no acumulan suficiente masa para iniciar la fusión, el proceso que hace que las estrellas brillen.

Debido a su proximidad a la Tierra, las enanas marrones cercanas parecen moverse más rápido por el cielo en comparación con las estrellas más distantes que se mueven a la misma velocidad. Entonces, una forma de identificar enanas marrones entre los miles de millones de objetos en el catálogo es buscar objetos que se muevan. Un proyecto complementario a CatWISE llamado Backyard Worlds: Planet 9 invita a los científicos ciudadanos a filtrar los datos de NEOWISE en busca de objetos en movimiento que las búsquedas informáticas podrían haber pasado por alto.

Con los dos mapas WISE originales de todo el cielo, los científicos encontraron alrededor de 200 enanas marrones a solo 65 años luz de nuestro Sol. Los mapas adicionales revelaron otros 60 y duplicaron el número de enanas Y conocidas, las enanas marrones más frías. En comparación con las enanas marrones más cálidas, las enanas Y pueden tener una historia más extraña que contar en términos de cómo y cuándo se formaron. Estos descubrimientos ayudan a iluminar la colección de objetos en nuestro vecindario solar. Y un recuento más completo de enanas marrones cercanas al Sol les dice a los científicos cómo de eficiente es la formación de estrellas en nuestra galaxia y cuándo comenzó.

Observar el cielo cambiar durante más de una década también ha contribuido a los estudios sobre cómo se forman las estrellas. NEOWISE puede mirar dentro de las mantas polvorientas que envuelven a las protoestrellas, o bolas de gas caliente que están en camino de convertirse en estrellas. A lo largo de los años, las protoestrellas parpadean y se encienden a medida que acumulan más masa de las nubes de polvo que las rodean. Los científicos están realizando un seguimiento a largo plazo de casi 1000 protoestrellas con NEOWISE para obtener información sobre las primeras etapas de la formación estelar.

Los datos de NEOWISE también han mejorado la comprensión de los agujeros negros. El estudio WISE original descubrió millones de agujeros negros supermasivos en el centro de galaxias distantes. En un estudio reciente, los científicos utilizaron datos de NEOWISE y una técnica llamada mapeo de eco para medir el tamaño de los discos de gas caliente y brillante que rodean los agujeros negros distantes, que son demasiado pequeños y demasiado distantes para que los resuelva cualquier telescopio.

"Nunca anticipamos que la nave espacial estaría operando tanto tiempo, y no creo que pudiéramos haber anticipado la ciencia que seríamos capaces de hacer con esta cantidad de datos", dijo Peter Eisenhardt, astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y científico del proyecto WISE.