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Un nuevo instrumento para estudiar una red de filamentos que conecta galaxias en todo el universo ha capturado su primera imagen, un hito conocido en astronomía como «primera luz».
El Keck Cosmic Reionization Mapper (KCRM) en el Observatorio Keck en la cumbre de Maunakea en Hawai proporcionará mapas detallados de gas alrededor de estrellas moribundas y otros objetos cósmicos, y cartografiará la llamada red cósmica que une y alimenta las galaxias. El instrumento se instaló recientemente junto a su socio, el Keck Cosmic Web Imager (KCWI), que comenzó a operar en 2017.
La imagen de la primera luz muestra la Nebulosa de la Tortuga, o NGC 6210, que consiste en una estrella moribunda caliente que se ha desprendido de su envoltura exterior de material. En la imagen, que combina datos de KCRM y KCWI, se pueden ver dos «brazos» gaseosos y rechonchos que sobresalen del caparazón de la «tortuga», lo que demuestra el poder de los instrumentos para ver gas tenue en el cosmos.
«Los brazos fueron capturados fácilmente en menos de un minuto de observación», dice en un comunicado el profesor Christopher Martin, investigador principal y director de los Observatorios Ópticos de Caltech. Si bien los brazos se habían visto antes, esta es la primera vez que sus detalles espectrales se han cartografiado por completo.
La imagen espectral, que cubre la mayor parte del rango de longitud de onda óptica de KCWI y KCRM, de 350 a 1000 nanómetros, se capturó en unos cinco minutos. Se detectaron fácilmente más de 80 líneas de emisión espectral individuales de muchos elementos de la tabla periódica.
KCRM completa el concepto original del instrumento KCWI para producir un espectrógrafo de imágenes que se encuentra entre los mejores del mundo para tomar imágenes espectrales de objetos cósmicos. Eso significa que los astrónomos pueden investigar cada píxel dentro de un objeto fotografiado en la cobertura de longitud de onda completa del instrumento. Mientras que KCWI cubre longitudes de onda que van desde 350 a 560 nanómetros, o el extremo azul del espectro de luz visible, KCRM captura simultáneamente luz con longitudes de onda entre 560 y 1080 nanómetros, o el extremo rojo del espectro.
Debido a que la luz del universo a distancia se estira o cambia a longitudes de onda más largas y rojas debido a la expansión del espacio, KCRM puede ver más atrás en el tiempo que KCWI. Esto significa que es particularmente adecuado para investigar los misterios que rodean la era posterior al Big Bang, cuando el cosmos era un niño pequeño y la luz de las primeras estrellas hizo la transición del universo de la oscuridad a la luz. Durante este período, llamado la época de la reionización (de ahí el nombre de KCRM), comenzaron a formarse las primeras estrellas y galaxias, emitiendo una radiación lo suficientemente potente como para quemar la niebla oscura y densa de gas de hidrógeno frío que llenaba el universo.
Además de estudiar la red cósmica y la época de reionización, KCWI y KCRM pueden observar poderosos vientos que salen de las galaxias, chorros de gas alrededor de estrellas jóvenes, agujeros negros y más.
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