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El increíble HUBBLE

El telescopio espacial Hubble tiene visitantes que lo están acondicionando para que siga dando material inestimable a los asombrados terrestres, sean astrónomos o no. La belleza del cosmos se comparte y el Hubble es hasta ahora el mejor intermediario.

Desde el 28 de febrero que partió el transbordador Columbia, está en curso la misión de reparación y puesta a punto del Telescopio Espacial Hubble, la cual proveerá una nueva cámara que aumentará notoriamente las posibilidades del telescopio. Esta es una misión de 11 días en los que se prevén cinco caminatas por parte de los astronautas encargados de los cambios. El telescopio Hubble es un emprendimiento de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea. El 24 de abril de 1990 partió dentro del transbordador espacial Discovery y desde entonces sus recursos han ido mejorando en cada misión de reacondicionamiento.

Foto: NASA. Clickee para visitar la página de la NASA

Con las mejoras "a corazón abierto" que se están llevando a cabo, se inicia un camino de nuevos descubrimientos. En primer lugar se ha reemplazado la Cámara de la Agencia Europea de Objetos Débiles (FOC) que superó el récord de 4340 días (casi 12 años) en el espacio. Sus más notables éxitos estuvieron relacionados con la primera observación directa de la atmósfera de una estrella, así como detalles de la superficie de Plutón, imposibles de observar desde Tierra. La "Advanced Camera for Surveys (ACS)" es la que suplantará a la FOC y tendrá el doble de captación de las regiones que actualmente se observan, así como una mejor definición de los objetos observados. Es cinco veces más sensible a la luz que la actual y aún vigente Cámara de Campo Amplio y Planetaria 2. El cambio de cámaras duró entre cinco y siete horas

El argentino Duccio Macchetto, responsable del proyecto científico de la citada cámara FOC señaló que la actuación de la cámara fue brillante y que espera que en el futuro telescopio espacial (NGST) siga la cooperación entra ambas agencias espaciales. "Como lo ha demostrado el telescopio Hubble cada uno de nosotros disfruta de los resultados de este gran emprendimiento, sean tanto científicos, como la industria y el público en general".

En esta misión también se está reparando la Cámara Cercana Infrarroja y espectrógrafo de Objetos Múltiples ( NICMOS) Fue colocada en una misión de 1997 y alcanzó todos sus objetivos científicos antes de 1999 y antes que se agotara el líquido refrigerador necesario para enfriar los detectores infrarrojos. La NASA desarrolló un nuevo enfriador mecánico que refrescará el NICMOS entre -198 grados y -187 grados Centígrados. Sus detectores infrarrojos serán nuevamente sensibles a las longitudes de onda infrarrojas.

El telescopio Hubble ya ha recibido varias misiones de ajuste y reparación. Este observatorio espacial está a unos 500 kilómetros de altura sobre la superficie terrestre, libre de la atmósfera que empaña la visión de los observatorios terrestres. Orbita la Tierra cada unos 90 minutos y pasa por la sombra terrestre unos 28 a 36 minutos durante cada órbita. Computadoras terrestres le indican dónde apuntar y qué cámaras utilizar. Además de no tener los perjuicios de la atmósfera terrestre, el telescopio Hubble tiene poderosos "ojos" que le ayudan a sacar ventaja de su ya excepcional ubicación.

Posee cámaras de luz visible, cámaras para ultravioleta e infrarrojo. El cronograma de visitas previstas para su acondicionamiento marca el 2004 y en el 2010 su puesta fuera de órbita y posterior colocación en un Museo. En sus más de 10 años de intensa actividad ha realizado 270.000 observaciones de unos 13.700 objetos; se publicaron unos 2600 trabajos científicos gracias a su aporte.

Un Fiel servidor

Si Galileo dio un paso trascendental con su telescopio y las observaciones de las lunas de Júpiter y de la Luna, la puesta en órbita del Hubble es sin duda una instancia que cambió nuestra imagen del universo. Desde ver morir una estrella masiva hasta observar los embriones de una galaxia lejana, este servidor inapreciable para los astrónomos permite día a día un acceso a la belleza del universo; lo mejor de ello reside también en que llega hasta las casas de millones de personas.

Entre otras maravillosas observaciones, el telescopio Hubble tomó la explosión de la Supernova 1987A. Si bien los agujeros negros no se pueden ver, el Hubble pudo y puede observar regiones del universo con gran concentración de estrellas, polvo y gas; en ellas hay evidencia de la presencia de agujeros negros que devoran todo lo que está a su alrededor, incluida la luz. Registra también galaxias formadas en la infancia del Universo. Otro de los más importantes descubrimientos corresponde a 1998 cuando dos diferentes equipos de astrónomos -que utilizaron tanto el telescopio espacial Hubble como telescopios terrestres- encontraron una firme evidencia de que la expansión de Universo se está acelerando. El Hubble tomó una medida exacta de la luminosidad de explosiones de estrellas distantes llamadas supernovas. También fotografió planetas, nebulosas, galaxias lejanas, quasares y el famoso choque de fragmentos del cometa Shoemaker Levy 9 (SL9) contra el planeta Júpiter, en julio de 1994.

El telescopio Hubble tendrá un heredero ya que científicos e ingenieros están trabajando en el Telescopio Espacial de Próxima Generación (NGST). Será el más importante de todos los construidos hasta el momento y permitirá ahondar las observaciones en el tiempo y en el espacio. Se estima que en el 2009 será enviado fuera de la atmósfera. Su espejo será mayor que el del Hubble y tendrá modernas cámaras infrarrojas y espectrógrafos.

Por qué se llama Hubble y quiénes acceden a sus observaciones

Edwin Hubble fue nada menos que el astrónomo que por 1920 dijo que el Universo no permanecía estático sino que se expandía. Desde ese momento los astrónomos debaten cuán rápido se está expandiendo, valor llamado la constante de Hubble. En Mayo de 1999 un grupo de astrónomos dijo que habían obtenido ese valor, esencial para saber la edad, tamaño y forma del universo. El resultado fue entre 12 mil y 14 mil millones de años.

¿Quién accede a las observaciones del Telescopio espacial Hubble? Por un lado aquellos que presentan una propuesta de investigación y que entre miles de aspirantes, logran superar la evaluación de un comité especial. Algo más de 500 propuestas son aprobadas anualmente y el investigador o grupo que accede a horas de uso del telescopio Hubble tiene la privacidad de los datos obtenidos durante un año. Pasado ese periodo pasan al archivo de uso público. Entre tantas especificidades y reaseguros, quienes reciben en el Instituto, el material registrado por el Hubble, sólo pueden indicar que el "paquete" está completo y pasan la información sólo al responsable de un proyecto determinado. El telescopio espacial se programa desde la Tierra, las observaciones tienen un tiempo de asignación, una región del cielo a dónde dirigirse y todo eso está cargo de casi 500 profesionales distribuidos en el Instituto del Telescopio espacial Hubble, en Baltimore.

¿Colores o no colores?

Cuando se accede al archivo de imágenes del telescopio espacial Hubble, la belleza de las formas y colores deja una impronta en la retina y en el alma. Pero los colores que vemos en ellas es el resultado de un trabajo mucho más complejo que el de las cámaras fotográficas tradicionales. Hay que señalar que el Hubble no utiliza rollos fotográficos sino detectores electrónicos especiales que producen las imágenes en gamas de blanco y negro. Los colores finales de las imágenes resultan de una combinación de dos o más exposiciones en blanco y negro a las cuales se les ha agregado color durante el proceso. La utilización de colores obedece a lograr más detalles del objeto en cuestión o ver lo que el ojo humano no podría fuera de la luz visible. Muchas de las combinaciones son una mezcla de tres exposiciones tomadas en luz roja, verde y azul. Combinadas pueden simular casi todos los colores visibles para el ojo humano. Así funcionan los televisores, las PC y las videocámaras. Como señalan los especialistas, crear imágenes en color, del blanco y negro real, requiere en igual medida arte y ciencia.

Para quienes deseen mayor información acerca del telescopio espacial, pueden visitar su página web http://www.stsci.edu/resources/ donde encontrarán imágenes, recursos educativos para docentes y estudiantes, videos, animaciones y su ubicación a cada momento.

En agosto de 2001 uno de nuestros investigadores generaba el contenido de esta nota:

HISTORIAS DE UN COSMOS FÉRTIL: OBTIENEN LA MEJOR IMAGEN DEL NACIMIENTO DE ESTRELLAS.

Sucede en otras partes del Universo pero hay una región que viene siendo estudiada y sobre la cual se ha obtenido un mosaico de imágenes de alta resolución. Se trata de la nebulosa 30 Doradus. Hasta ahora, es el mejor retrato que han tomado sobre el nacimiento de estrellas de gran masa y fue obtenido por el telescopio espacial Hubble. Un astrónomo argentino es uno de los autores del ensamble e interpretación de estas imágenes.

Es una bella imagen, una panorámica que muestra un paisaje enorme y vasto, con estructuras de gas y polvo, donde están naciendo miles de estrellas. Así de simple y de magnífico. El Dr. Rodolfo Barbá,* investigador del CONICET y del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de La Plata, ha colaborado en la obtención de dichas imágenes junto al astrónomo estadounidense Nolan Walborn y al español Jesús Maíz-Apellaníz, ambos científicos miembros del Instituto del Telescopio Espacial (Baltimore, USA). Dichos astrónomos combinaron varios filtros de color para destacar diferentes detalles estelares y nebulosos. El cuadro cubre un área de 200 por 150 años luz, y por primera vez muestra en forma completa la estructura interna de la Nebulosa de 30 Doradus: La imagen tomada en luz visible tiene cinco campos superpuestos obtenidos por la cámara de Campo Amplio 2 del telescopio Hubble, entre los años 1994 y 2000. Una vez más el Hubble es el gran intermediario Con miles de observaciones a cuestas, el Telescopio Hubble ha provisto al menos dos importantes avances en el entendimiento de las nebulosas gigantes. Los astrónomos intervinientes en la presente investigación indican que "éste ha demostrado que las nebulosas no están uniformemente llenas de gas resplandeciente, como previamente se pensaba, sino que la emisión más brillante ocurre en interfaces delgadas entre la cavidad central donde las estrellas de gran masa están empujando el gas hacia fuera, y las densas nubes de gas y polvo circundantes. La radiación producida por las estrellas de gran masa es tan intensa que vuelan sus capas exteriores en forma de "vientos estelares". A su vez, estos vientos empujan al gas circundante hacia la periferia del cúmulo, generando zonas comprimidas en las caras internas de las nubes vecinas. Esta presión puede desencadenar el colapso de partes de la nube, produciendo así una nueva generación de estrellas en formación en las nubes de gas y polvo que rodean al cúmulo original. El segundo avance en el conocimiento demostrado por el Telescopio Hubble es que este proceso de formación estelar desencadenado, a menudo, o tal vez siempre, involucra pilares gigantes de gas y polvo orientados hacia el cúmulo central. Dichos pilares se forman cuando una concentración particular de gas y polvo apantalla al material detrás, protegiéndolo de la evaporación y disipación provocada por la energía proveniente de las estrellas. Observaciones en ondas de radio e infrarrojas, las cuales pueden penetrar el polvo, muestran que el mismo proceso crea nuevas estrellas en las cabezas de dichos pilares. La nueva imagen de 30 Doradus revela en su completa extensión a las interfaces que rodean al cúmulo central y muestra numerosos pilares de gas y polvo orientados hacia el cúmulo sobre o cerca de dichas interfaces. Estrellas recién nacidas dentro de varios de los pilares también han sido descubiertas en las imágenes tomadas por la Cámara Infrarroja y Espectrómetro Multiobjeto del Telescopio Hubble.

Observaciones del Telescopio Hubble de otras nebulosas, junto con las de 30 Doradus, proveen una secuencia temporal de la gestación y nacimiento de estrellas dentro de pilares que rodean al cúmulo original. La historia comienza con los famosos pilares de la Nebulosa del Águila (M16). Ellos contienen pocas fuentes infrarrojas brillantes, pero los radioastrónomos han descubierto fuentes aún más brillantes en ondas de radio, situadas en las cabezas de dichos pilares. Estos "radioobjetos" brillantes son casi seguro protoestrellas, las cuales aún son muy frías para emitir en longitudes de onda infrarrojas. Posteriormente, estas protoestrellas seguirán colapsando y calentándose, hasta que se comiencen a brillar en el infrarrojo. Las imágenes del Telescopio Hubble de NGC 3603, la mayor nebulosa ópticamente visible de la Vía Láctea, muestran dos grandes pilares apuntando hacia el cúmulo central. Aunque más pequeño, NGC 3603 tiene un gran parecido a R136. Las observaciones de la Cámara Infrarroja del Telescopio Hubble han encontrado varias fuentes infrarrojas en varios pilares de 30 Doradus. Además, las imágenes tomadas por la Cámara de Campo Amplio y Planetaria 2 también revelaron un jóven sistema triple recién nacido que ha volado la cúspide de su pilar natal haciendo uso de su propia radiación y vientos poderosos. Estas estrellas nuevas tienen probablemente unos pocos centenares de miles de años de edad, mientras que las estrellas de R136 tienen unos dos millones de años de edad. (Para comparación, el Sol tiene unos 4500 millones de años, y su vida completa será de unos 10,000 millones).
Las imágenes del Telescopio Hubble de otros objetos también permiten a los astrónomos trazar la evolución de tales nebulosas gigantes, y aún a mayores escalas, de aquellas galaxias con brotes estelares intensos, las cuales a menudo están compuestas por muchas nebulosas gigantes y cúmulos. La energía liberada por las estrellas jóvenes de R136 irán vaciando de gas la región interna de la nebulosa, y formarán una clase de nebulosa denominadas cáscaras gigantes. Así, con el paso de tiempo, es fácil de pronosticar que en unos dos millones de años más, 30 Doradus llegará a ser una nebulosa de dicha clase, y que cuando las estrellas de mayor masa hayan desaparecido del cúmulo central, la nueva generación de estrellas en la periferia estará en pleno fulgor.

Nota completa en: http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/extension/noticias/2001/30dor.html

*El Dr. Rodolfo Barbá realizó recientemente un postdoctorado en el Instituto del Telescopio espacial Hubble, en Baltimore. Este astrónomo de la Universidad Nacional de La Plata lleva a cabo sus proyectos mediante observaciones con telescopios terrestres y el Telescopio Espacial Hubble. Posteriormente, los datos acumulados son analizados a través de sofisticados programas de procesamiento y análisis de imágenes astronómicas. Los estudios observacionales son muy útiles para constatar las más recientes teorías sobre estrellas de gran masa o llegado el caso plantear nuevos desafíos a dichas teorías.

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