Publicado: 
25 de junio de 2020

El Hubble observa el aleteo cósmico de la "Sombra del Murciélago"

A veces los apodos son más reales de lo que podrías imaginar.

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA capturó la impactante imagen, nunca antes vista, de un disco de formación planetaria de una estrella naciente proyectando su enorme sombra a través de la nube de una región de formación estelar distante, como si fuese una mosca revoloteando delante del haz de luz de una linterna proyectado sobre la pared.

La estrella joven se denomina HBC 672, y la sombra característica fue apodada "Sombra del Murciélago" porque se asemeja a las alas de ese mamífero. El apodo resultó sorpresivamente apropiado: el equipo informa que ahora ve la Sombra del Murciélago ¡aleteando!

"La sombra se mueve. ¡Aletea como las alas de un ave!" describió Klaus Pontoppidan, autor principal de la investigación y astrónomo del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland. El fenómeno podría ser causado por un planeta que ejerce atracción sobre el disco y lo deforma. El equipo observó el aleteo durante 404 días.

Pero, ¿cómo se creó la Sombra del Murciélago?

"Tienes una estrella rodeada por un disco, pero ese disco no es como los anillos de Saturno, no es plano. Es abultado. Esto significa que, si la luz de la estrella va directamente hacia arriba, puede seguir porque nada la bloquea. Pero si intenta pasar a través del plano del disco, no puede salir y proyecta una sombra", explicó Pontoppidan.

Pontoppidan  sugiere que imaginemos una lámpara con una pantalla que proyecta una sombra en la pared. En este caso, la bombilla es la estrella, la pantalla es el disco, y la nube es la pared. Basado en la forma de la sombra, el disco debe ser acampanado, con un ángulo que se incrementa con la distancia, como por ejemplo unos pantalones bota de campana o una trompeta.

El disco, que es una estructura circular de gas, polvo y roca, tendría la forma aproximada de una montura, con dos picos y dos depresiones, lo que explicaría el "aleteo" de la sombra. El equipo especula que hay un planeta incrustado en el disco, con una órbita inclinada hacia el plano del disco. Este planeta sería la causa de la forma doblemente deformada del disco y del movimiento resultante en su sombra.

"Si hubiese una protuberancia sencilla en el disco, esperaríamos que ambos lados de la sombra se inclinaran en direcciones opuestas, como alas de avión durante un giro", señaló Colette Salyk, miembro del equipo de investigación y adscrita al Vassar College en Poughkeepsie, Nueva York.

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Esta ilustración muestra una estrella naciente rodeada por un disco deformado en forma de silla de montar con dos picos y dos depresiones. Un planeta incrustado en el disco, con su órbita inclinada hacia al plano del disco, puede estar causando la deformación. A medida que el disco gira alrededor de la estrella joven, se cree que bloquea la luz de esa estrella y proyecta una sombra variable y aleteante en una nube distante.Créditos: NASA, ESA y A. James y G. Bacon (STScI)

La sombra se extiende desde la estrella a través de la nube circundante y es tan grande (aproximadamente unas 200 veces la longitud de nuestro sistema solar), que la luz no viaja instantáneamente a través de ella. De hecho, el tiempo que la luz tarda en viajar desde la estrella hasta el borde perceptible de la sombra es de unos 40 a 45 días. Pontoppidan y su equipo calculan que el planeta deformando el disco orbitaría la estrella en no menos de 180 días. Estiman que este planeta estaría situado a una distancia de su estrella aproximadamente igual a la que tiene la Tierra del Sol.

Si no es un planeta, una explicación alternativa para el comportamiento de la sombra sería una pareja estelar de menor masa orbitando a HBC 672 fuera del plano del disco, provocando que HBC 672 "oscile" respecto al disco sombreado. Pero basados en el espesor del disco, Pontoppidan y su equipo dudan que este sea el caso. Tampoco hay evidencia actual de una pareja estelar.

El disco es demasiado pequeño y distante para ser visto, incluso por el Hubble. La estrella HBC 672 reside en un vivero estelar denominado constelación de la Serpiente (o Serpens), a unos 1.400 años luz de distancia. Tiene sólo uno o dos millones de años de edad, es decir, que en términos cósmicos es joven.

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Unos astrónomos que usaban el Hubble para sus observaciones capturaron previamente una singular imagen del disco invisible formador de planetas de una estrella joven que proyectaba una enorme sombra sobre una nube más distante en una región de formación estelar. La estrella se llama HBC 672, y la característica de sombra fue apodada "Sombra de Murciélago" porque se parece a un par de alas. El apodo resultó ser inesperadamente apropiado, ¡porque ahora esas "alas" parecen estar aleteando!Créditos: NASA, ESA y STScI

Fue un hallazgo fortuito. La primera imagen de la Sombra del Murciélago fue tomada por otro equipo. Luego, la imagen fue destinada para uso en el Universo del Aprendizaje de la NASA, un programa que crea contenidos que permiten a los estudiantes explorar el universo por sí mismos. El objetivo era ilustrar cómo las sombras pueden brindar información sobre fenómenos invisibles para nosotros. Sin embargo, el equipo original observó la Sombra del Murciélago bajo un solo filtro de luz que no proporcionó suficientes datos para procesar la imagen de color apropiada para el Universo de Aprendizaje de la NASA.

Para obtener la imagen de color requerida, Pontoppidan y su equipo observaron la sombra bajo filtros adicionales. Cuando combinaban las imágenes, antiguas y nuevas, la sombra parecía moverse. Al principio, pensaron que era un problema en el procesamiento de imágenes, pero rápidamente concluyeron que las imágenes estaban correctamente alineadas y el fenómeno era real.

El trabajo del equipo se publicará en la próxima edición del Astrophysical Journal.

Los contenidos del Universo de Aprendizaje de la NASA se basan en el trabajo apoyado por la NASA bajo el número de adjudicación NNX16AC65A. Para más información sobre el Universo del Aprendizaje de la NASA, visite: https://www.universe-of-learning.org/ (en inglés).

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, dirige las operaciones científicas del Hubble. El STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, D.C.

Para imágenes, video y más información sobre este estudio y el Hubble, visite estos enlaces (en inglés):
https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-22
http:/www.nasa.gov/Hubble

Escrito por Ann Jenkins / Ray Villard, Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland

Versión en inglés.