La primera Nebulosa Planetaria del telescopio James Webb

26 Jul 2022

El telescopio espacial James Webb (JWST para los amiguis) ya está calibrado y apuntando a los objetos más interesantes e icónicos que su predecesor, el telescopio espacial Hubble (lanzado en el 1990) logró identificar y elevó imágenes con un misterioso atractivo hacia la cultura popular. Y las primeras imágenes que ha liberado hace ya algunos días ha establecido ciertas espectativas para los curiosos de estas verdaderas máquinas del tiempo llamadas telescopios.

Mucha gente en redes sociales ha esperado y replicado las imágenes que ha liberado la NASA de las bandas infrarrojas de su nuevo telescopio favorito. Así que me propuse obtener estos nuevos datos y ver qué era posible hacer con ellos. Luego de un rato, llegué al servicio de imágenes de misiones satelitales, desde donde pude obtener algunas de las imágenes de su cámara infrarroja cercana (NIRCAM). Ahora, sólo había que elegir un objetivo.

Una estrella moribunda

Una nebulosa planetaria es una nebulosa de emisión, un objeto astronómico emite luz dada la proximidad de un objeto central evolucionado (Una Enana Blanca) muy caliente, que calienta e ioniza el medio; y así expulsa o empuja las capas posteriores. En general son objetos simétricos alrededor de un eje. Su origen ilustra la muerte de una estrella y el abandono de sus capas más externas para dar paso al enriquecimiento del medio interestelar con elementos más pesados.

Justo como podriamos caracterizar la estructura de NGC 3132, por su estructura en forma de elipse cruzada por otra estructura de forma circular. Para comprender su origen, los elementos que la componen y su dinámica, este objeto ha sido observado por muchos telescopios y en variadas longuitudes de onda.

Con estas imágenes se confirma la naturaleza binaria de este sistema, donde la enana blanca (la estrella moribunda) ha ido expulsando masa de forma periodica mientras su compañera ayuda a mezclar los elementos, y produce simetría (en este caso).

Y es así como el JWST ha apuntado sus instrumentos a este objeto sideral, produciendo así varias imágenes científicas, y aquí hemos considerado tres de estás imágenes, obtenidas usando los filtros de la cámara NIRCam:

1. F090w, filtro de banda “mediana” (entre narrow y broad), centrada en los 0,9$\mu$m.
2. F187n, filtro estrecho centrado en los 1,87$\mu$m.
3. F212n, filtro estrecho centrado en los 2,12$\mu$m.

Imagen F090w	Imagen F187n	Imagen F212n

Nuestro interés es tomar estas imágenes FITS y usarlas para poder componer imágenes de color falso. Pero ¿Cuál sería la forma “correcta” de ensamblar una imagen de color? Mirando la Figura 1, podemos ver que en primera instancia, podríamos considerar seguir la lógica de longuitudes de ondas más largas al rojo, mientras que las longuitudes de onda más cortas al azul, lo que da el resultado de la figura 2.

Las capas externas de la estrella moribunda se muestran en rojo, mientras que la emisión verde es gas ionizado por la gran temperatura de la enana blanca central. Por otro lado, los anillos amarillos con forma elíptica representa las áreas donde el gas interno empuja las capas externas de este verdadero cadaver estelar.

Pero en realidad, ésta seria sólo una forma de visualizar estas imágenes para que nosotros, humanos con sentidos limitados, podamos entender los diversos matices y radiación que una compleja fuente de luz como esta puede emitir. Si consideramos que para crear imágenes de colores falsos se necesitan tres mapas de intensidad, podemos generar hasta 6 diferentes combinaciones. Todas válidas cuando se busca lo estético.

Entonces, si simbolizamos los canales rgb como (i,j,k) = (0,1,2), podemos formar las siguientes imágenes usanda cada uno de sus órdenes:

(0,1,2)	(0,2,1)
(1,0,2)	(1,2,0)
(2,0,1)	(2,1,0)

¿Cuál es su favorita? La mía es la (1,2,0) y la (1,0,2). Si hacen click sobre cada una de las nebulosas, pueden descargar la imágenes ;)

Gracias por leer!