En diciembre de 2023, el Telescopio Espacial Hubble completó su programa más grande desde su lanzamiento en 1990. Con este programa, el telescopio observó 500 estrellas individuales durante tres años, y los científicos ahora están listos para profundizar en este huevo de Pascua cósmico de datos.
El estudio completo del Telescopio Hubble se llama Biblioteca de estrellas jóvenes del legado ultravioleta como estándares esenciales, o ULLYSES; Los operadores del ULLYSES consideraban que el Hubble era el único telescopio activo capaz de llevar a cabo una tarea tan pionera.
Sin embargo, estos experimentos de observación de luz ultravioleta durarán mucho más allá de las vacaciones de Semana Santa y mantendrán ocupados a los investigadores durante décadas, ya que ofrecen nuevos conocimientos sobre la formación y la evolución de las estrellas y las estrellas de impacto en su entorno.
“Creo que el proyecto ULLYSES será transformador y tendrá un impacto en la astrofísica global, 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”, Julia Roman-Duval, líder de ULLYSES. equipo de implementación en el Telescopio Espacial. Instituto Científico (STScI) en Baltimore, Maryland, dijo en un comunicado. «Además de los objetivos específicos del programa, los datos estelares también se pueden utilizar en áreas de la astrofísica de formas que aún no podemos imaginar».
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El equipo ULLYSES utilizó por primera vez el Hubble para estudiar 220 estrellas y luego buscó en los archivos del telescopio espacial para recuperar observaciones de otras 275 estrellas. Los investigadores también integraron datos estelares de una serie de otros telescopios espaciales y observatorios terrestres.
El conjunto de datos completo de ULLYSES incluye espectros estelares que contienen información sobre la temperatura de cada estrella, su composición química y la velocidad a la que gira.
Hubble y ULLYSES ven rojo (y azul)
El equipo de ULLYSES está particularmente interesado en estrellas azules muy calientes y masivas que pueden llegar a ser un millón de veces más brillantes que nuestro sol. Estas estrellas calientes brillan intensamente bajo la luz ultravioleta, lo que significa que el Hubble puede distinguirlas fácilmente.
Las estrellas azules masivas viven rápido y mueren jóvenes, quemando rápidamente los combustibles necesarios para sus procesos intrínsecos de fusión nuclear y forjando «metales», el término que usan los astrónomos para describir elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. El hidrógeno y el helio son los elementos que componen principalmente las estrellas al comienzo de su vida.
Los espectros estelares de estrellas azules masivas pueden revelar detalles sobre la velocidad de los poderosos vientos estelares que escapan de ellas. Después de que estrellas masivas explotan en explosiones de supernova, son estos vientos estelares los que dispersan los elementos que estas estrellas han forjado. Luego, los elementos se distribuyen por todo el cosmos. Por lo tanto, comprender estos vientos sería un paso importante hacia la comprensión de la distribución galáctica de elementos pesados que se convertirán en los componentes básicos de la próxima generación de estrellas y planetas. Estos elementos también podrían convertirse en la base de la vida en el universo.
Debido a este proceso de dispersión, cada generación estelar posterior tiene una mayor concentración de metales que la anterior. Formadas cuando la mayoría de los átomos del universo eran hidrógeno y algo de helio, la primera generación de estrellas se considera «pobre en metales», mientras que las generaciones posteriores de estrellas, incluido el Sol, son «ricas en metales».
ULLYSES y Hubble apuntaron a estrellas azules en galaxias cercanas a la Vía Láctea que parecen tener deficiencia de metales. Por lo tanto, estas estrellas pueden servir como sustitutos de las primeras estrellas, ayudando a los científicos a estudiar estrellas que existieron en el universo naciente y que ahora se encuentran más allá del rango en el que podemos ver fácilmente detalles profundos.
«Las observaciones de ULLYSES proporcionan un trampolín para comprender estas primeras estrellas y sus vientos en el universo y su impacto en la evolución de su joven galaxia anfitriona», dijo Roman-Duval.
En el otro extremo del espectro de colores (y tamaños), el proyecto ULLYSES también se centró en estrellas jóvenes que son más frías, más pequeñas y más rojas que el sol. Estas estrellas también estaban ubicadas más cerca de casa, en las regiones activas de formación estelar de la Vía Láctea.
Durante sus años de formación, mientras acumulaban masa de los discos de gas y polvo que las envolvían, estas jóvenes estrellas rojas crearon turbulencias en sus sistemas al emitir rayos X y ultravioleta de alta energía. Esto habría impactado los discos de formación de planetas alrededor de estas estrellas e influido en la cuestión de si los planetas que eventualmente nacen alrededor de estas estrellas podrían alguna vez ser habitables.
Las observaciones del Hubble recopiladas para ULLYSES podrían ayudar a los científicos a comprender mejor los procesos mediante los cuales estas estrellas jóvenes acumulan material de sus entornos para acumular la masa necesaria para desencadenar la fusión nuclear de hidrógeno en helio. Iniciar este proceso convertiría a la joven estrella en una estrella por derecho propio.
También podría revelar el efecto de estas estrellas en los discos que las rodean, que eventualmente formarán planetas. Por lo tanto, estudiar la encuesta podría ayudar a los científicos a comprender mejor qué sistemas son los más adecuados para la búsqueda de vida.
«ULLYSES se concibió originalmente como un programa de observación que utilizaba los sensibles espectrógrafos del Hubble. Sin embargo, el programa se ha mejorado significativamente mediante observaciones coordinadas y auxiliares dirigidas por la comunidad con otros observatorios terrestres y en el espacio», dijo Roman-Duval. «Una cobertura tan amplia permite a los astrónomos estudiar la vida de las estrellas con un detalle sin precedentes y construir una imagen más completa de las propiedades de estas estrellas y su impacto en sus entornos».
Incluso antes de que los datos de ULLYSES proporcionen nueva información sobre la vida de las estrellas y sus entornos, este estudio demuestra que incluso después de más de tres décadas de observaciones cósmicas, el Hubble continúa proporcionando conocimientos científicos innovadores.
