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Header Bar Spitzer Space Telescope NASA
California Institute of Technology Jet Propulsion Laboratory
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Estrellas

Spitzer proporcionará importante información sobre la formación y la evolución de las estrellas y del medio circunestelar (que rodea a la estrella). El descubrimiento y la caracterización de los discos circunestelares de gas y polvo, señales de los sistemas planetarios extra-solares, es uno de los objetivos científicos más importantes de la misión Spitzer.

La Nebulosa del Aguila
La Nebulosa del Aguila
NASA/HST/ J. Hester & P. Scowen

Nubes Moleculares

Las nubes moleculares gigantes, compuestas principalmente de hidrógeno, constituyen la reserva de materiales de los cuales se forman las estrellas. Estas nubes, dispersas por el medio interestelar de nuestra Vía Láctea, contienen suficiente gas y polvo para formar cientos de miles de estrellas como el Sol. Spitzer estudiará la temperatura y densidad de las nubes moleculares para caracterizar las condiciones físicas y composiciones químicas del material del cual se forman las protoestrellas.


Formación Estelar

Las estrellas nacen dentro de núcleos de polvo y de gas molecular denso, siendo en su mayoría invisibles en luz óptica. La luz en el cercano infrarrojo, a longitudes de onda de unas pocas micras, puede pasar a través del velo de polvo. Spitzer empleará su cámara de longitud de onda corta para estudiar el proceso de formación y la evolución de objetos estelares jóvenes en su primer millón de años de vida. (Este se trata de un periodo de tiempo breve en términos astronómicos, donde la mayoría de las estrellas viven por miles de millones de años.) Las observaciones de Spitzer revelarán también qué fracción de estrellas se forman en cúmulos.

OMC-1
OMC-1 (visible/infrarrojo)
NASA/HST/C.R. O'Dell (WFPC2), R. Thompson (NICMOS)

Discos Circunestelares

Una fracción sustancial del tiempo de observación de Spitzer estará dedicado al estudio de los discos circunestelares de polvo (que rodean a la estrella). Se piensa que estos discos aplanados alrededor de las estrellas jóvenes son característicos de la evolución y formación de sistemas planetarios. Los discos protoplanetarios contienen gas y polvo y proporcionan los materiales a partir de los cuales se forman los sistemas planetarios. Los discos planetarios de polvo de segunda generación (discos de "debris") representan una etapa posterior en la evolución, donde la mayoría del gas se ha disipado. Estos discos están compuestos en su mayoría de pequeños granos de polvo, presuntamente generados por la colisión de pequeños planetesimales y grandes cuerpos rocosos.

Spitzer será capaz de detectar y caracterizar los discos circunestelares de las estrellas más cercanas, proporcionando información clave sobre la formación de sistemas planetarios. La detección de estos débiles discos en luz visible es extremadamente difícil porque la estrella es mucho más brillante. Pero la diferencia relativa entre el brillo de la estrella y el disco disminuye en el infrarrojo, donde Spitzer realizará las observaciones. Spitzer estudiará cientos de estrellas cercanas para determinar la frecuencia de estos discos. También empleará imagen y espectroscopía para caracterizar la estructura espacial y la composición de los discos. Estos datos serán muy valiosos para determinar la frecuencia y naturaleza de sitemas planetarios como el nuestro.

Disco Circumestelar HD 141569
Silueta de Disco Protoplanetario
NASA/HST/M. McCaughrean
Disco Planetario de Polvo de Segunda Generación ("Debris Disk") Alrededor de HD 141569
NASA/HST/A. Weinberger

una Enana Marrón
Representación artística de una Enana Marrón
NASA/IPAC/R. Hurt

Estrellas Enanas y de Baja Masa

Aunque son las estrellas más brillantes y masivas las que dominan en el cielo nocturno, la mayoría de la masa estelar en las galaxias se encuentra en estrellas de baja luminosidad y baja masa. Estas estrellas viven por miles de millones de años, pero son más débiles y más frías que nuestro Sol, y por tanto son difíciles de detectar en luz visible. Spitzer detectará estos objetos en el infrarrojo. Una atención especial se pondrá al descubrimiento y caracterización de enanas marrones. Estos objetos son demasiado pequeños para mantener reacciones termonucleares, que son las que definen a una estrella, y por tanto estos objetos irradian principalmente en el infrarrojo. Las existencia de enanas marrones era tan solo una teoría cuando Spitzer fue diseñado. Desde mediados de los años 90, varios telescopios y censos astronómicos, como 2MASS, han identificado unos pocos cientos de estos objetos con temperaturas de menos de 2000 K. Spitzer detectará miles de enanas marrones, incluyendo aqueñas tan solo un poco más grandes que Júpiter, y por tanto proporcionando un número suficientemente grande para hacer análisis estadísticos.


Cúmulo Pleiades
Cúmulo Pleiades
AAO/ROE/D. Malin

Cúmulos Estelares

Las observaciones de Spitzer en este campo se centrarán principalmente en cúmulos abiertos (o galáticos), sistemas gravitacionalmente ligados de miles de estrellas jóvenes que se encuentran típicamente en el plano de nuestra Galaxia. Se piensa que los cúmulos albergan enanas marrones débiles. Spitzer llevará a cabo una búsqueda de estos débiles miembros de los cúmulos (hasta ahora invisibles) detectando masas de más de 10 veces la masa de Júpiter.


Estrellas Evolucionadas

Spitzer llevará a cabo varios programas de investigación de los estados ulteriores evolutivos de las estrellas. Una vez que la mayoría del combustible termonuclear se ha agotado después de decenas o miles de millones de años, una estrella como el Sol entrará en un estado rápidamente cambiante, estando su destino determinado por la masa inicial de la estrella. Durante las últimas etapas de su vida, la estrella típicamente expulsará material en forma de gas procedente de sus capas más externas, a través de explosiones periódicas (como una nova), o a través de explosiones cataclísmicas violentas (supernova). Spitzer estudiará los materiales expulsados por la estrella que forman las nebulosas planetarias, proporcionando información sobre la temperatura y composición del material expulsado y sobre la tasa de pérdida de masa de la estrella. El gas y el polvo expulsados por la estrella moribunda son un importante constituyente del medio interestelar y su estudio es fundamental para entender no sólo cómo mueren las estrellas sino cómo nacen las estrellas de la siguiente generación.

Nebulosa del Ojo de Gato Nebulosa del Reloj de Arena NGC 7027
Nebulosa del Ojo de Gato
NASA/HST/P. Harrington
Nebulosa del Reloj de Arena
NASA/HST/R. Sahai & J. Trauger
NCG 7027
NASA/HST/W. B. Latter

Vapor de Agua en Orión
Vapor de Agua en Orión
ESA/ISO/C.M. Wright

Medio Interestelar

Intercalado entre las estrellas se encuentra el tenue medio interestelar (ISM) compuesto de granos de polvo y gas atómico y molecular. El polvo absorbe luz visible y ultravioleta, lo que hace que incremente su temperatura y re-emita la luz en el infrarrojo. Es más, la mayoría de las lineas espectrales más importantes producidas por el gas en el medio interestelar se encuentran también en el infrarrojo. Spitzer aprovechara esto para llevar a cabo estudios espectroscópicos sobre el medio interestelar. Entre estas investigaciones se encuentran los estudios sobre agua, hielos y moléculas orgánicas. Las observaciones de Spitzer en el infrarrojo cercano permitirán hacer un mapa de las regiones centrales de la Vía Láctea, proporcionando importante información que en luz visible está escondida por las grandes concentraciones de polvo que se encuentran en las regiones centrales de la Galaxia.



El Telescopio Espacial Spitzer es una misión de la NASA operada y administrada por el Laboratorio de Propulsión a Reacción (Jet Propulsion Laboratory). Este sitio en la Red es mantenido por el Grupo de Educación y Difusión Pública en el Centro Científico Spitzer, localizado en el Instituto Tecnológico de California (California Institute of Technology), y que forma parte del Centro de Análisis y Procesamiento Infrarrojo (IPAC) de la NASA.

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