En el más grande y uno de los más ambiciosos telescopio espacial Hubble programas jamás ejecutados, un equipo de científicos e ingenieros recopiló información sobre casi 500 estrellas durante un período de tres años. Este esfuerzo ofrece nuevos conocimientos sobre la formación, evolución e impacto de las estrellas en su entorno.
Esta encuesta integral, llamadaULLYSES (Biblioteca de estrellas jóvenes del legado ultravioleta como estándares esenciales), se completó en diciembre de 2023 y proporciona un rico conjunto de datos espectroscópicos obtenidos en luz ultravioleta que los astrónomos seguirán extrayendo durante las próximas décadas. Debido a que la luz ultravioleta sólo puede observarse desde el espacio, el Hubble es el único telescopio activo que puede realizar esta investigación.
«Creo que el proyecto ULLYSES será transformador y tendrá un impacto en la astrofísica en general, desde los exoplanetas hasta los efectos de las estrellas masivas en la evolución de las galaxias y la comprensión de las primeras etapas de la evolución del universo», afirmó Julia Roman-Duval, líder del equipo de implementación de ULLYSES en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland. «Además de los objetivos específicos del programa, los datos estelares también se pueden utilizar en campos de la astrofísica de formas que aún no podemos imaginar».
El equipo ULLYSES estudió 220 estrellas y luego combinó esas observaciones con información del archivo del Hubble sobre 275 estrellas adicionales. El programa también incluyó datos de algunos de los telescopios terrestres y telescopios espaciales de rayos X más grandes y potentes del mundo. El conjunto de datos ULLYSES se compone de espectros estelares, que contienen información sobre la temperatura, la composición química y la rotación de cada estrella.
Un tipo de estrellas estudiadas bajo ULLYSES son las estrellas azules masivas y súper calientes. Son un millón de veces más brillantes que el Sol y brillan intensamente en luz ultravioleta que el Hubble puede detectar fácilmente. Sus espectros incluyen diagnósticos clave de la velocidad de sus poderosos vientos. Los vientos impulsan la evolución de las galaxias y las siembran con los elementos necesarios para la vida. Esos elementos se cocinan dentro de los hornos de fusión nuclear de las estrellas y luego se inyectan en el espacio cuando la estrella muere. ULLYSES apuntó a estrellas azules en galaxias cercanas que son deficientes en elementos más pesados que el helio y el hidrógeno. Este tipo de galaxia era común en los inicios del universo. «Las observaciones de ULLYSES son un trampolín para comprender esas primeras estrellas y sus vientos en el universo, y cómo impactan la evolución de su joven galaxia anfitriona», dijo Roman-Duval.
La otra categoría de estrellas del programa ULLYSES son las estrellas jóvenes menos masivas que nuestro Sol. Aunque son más fríos y rojos que nuestro Sol, en sus años de formación desatan un torrente de radiación de alta energía, incluidas ráfagas de luz ultravioleta y rayos X. Debido a que todavía están creciendo, están recolectando material de los discos de polvo y gas que los rodean y que forman planetas. Los espectros del Hubble incluyen diagnósticos clave del proceso mediante el cual adquieren su masa, incluida la cantidad de energía que este proceso libera en el disco de formación de planetas circundante y en el entorno cercano. La abrasadora luz ultravioleta de las estrellas jóvenes afecta la evolución de estos discos a medida que forman planetas, así como las posibilidades de habitabilidad de los planetas recién nacidos. Las estrellas objetivo están ubicadas en regiones cercanas de formación de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
El concepto ULLYSES fue diseñado por un comité de expertos con el objetivo de utilizar el Hubble para proporcionar un conjunto heredado de observaciones estelares. «ULLYSES fue concebido originalmente como un programa de observación que utilizaba los sensibles espectrógrafos del Hubble. Sin embargo, el programa fue enormemente mejorado por observaciones coordinadas y auxiliares dirigidas por la comunidad con otros observatorios terrestres y espaciales», dijo Roman-Duval. «Esta amplia cobertura permite a los astrónomos investigar la vida de las estrellas con un detalle sin precedentes y pintar una imagen más completa de las propiedades de estas estrellas y cómo impactan su entorno».
Con ese fin,STScI organizó un taller de ULLYSESDel 11 al 14 de marzo para celebrar el comienzo de una nueva era de investigación sobre estrellas jóvenes. El objetivo era permitir que los miembros de la comunidad astronómica colaboraran en los datos, de modo que pudieran ganar impulso en los análisis en curso o impulsar nuevas ideas para el análisis. El taller fue un paso importante para explotar esta biblioteca espectral heredada en su máximo potencial, cumpliendo la promesa de ULLYSES.
El Telescopio Espacial Hubble ha estado funcionando durante más de tres décadas y continúa realizando descubrimientos innovadores que dan forma a nuestra comprensión fundamental del universo. Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, gestiona el telescopio y las operaciones de la misión. Lockheed Martin Space, con sede en Denver, Colorado, también apoya las operaciones de la misión en Goddard. El Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble para la NASA.
Ann Jenkins / Ray Villard
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, MD
Julia Roman-Duval
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, MD
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