La nebulosa oscura LDN1527

18 Jan 2023

Oculta a plena luz visible se encuentra una solitaria nebulosa oscura llamada LDN1527:, una región interestelar de polvo y gas densa y fría que no permite el paso de la luz visible; son objetivos interesantes de estudiar dado los objetos que se pueden refugiar por detrás del material en algunas longuitudes de onda más pequeñas.

Y ya sabemos que el telescopio espacial James Webb (JWST) anda suelto, así que apuntó su avanzada óptica a las coordenadas Ascension Recta y declinación $(RA,Dec) = (69.9708^{\circ},+25.7500^{\circ})$ del hemisferio norte, su cámara infrarroja NIRCAM consiguió obtener información de la luz infrarroja que emitía por detrás del polvo y vaya sorpresa que nos llevamos.

Una estrella que nace:

En las etapas iniciales de la formación estelar son caóticas: Hay muchos componentes identificables como disco de acreción o el material circundante que se mueven a diferentes velocidades, en constante movimiento y atadas gravitatoriamente al objeto joven del centro. En general las estrellas tampoco nacen aisladas, sino que en ambientes densos y frios, el cual justamente es el caso de LDN1527, por lo tanto, se sospechaba que habría objetos estelares jóvenes (YSOs por sus siglas en inglés) detrás de su material interestelar.

La estructura de LDN1527 es como la de un reloj de arena. En el centro está el objeto estelar jóven, rodeado de un disco de acreción (un disco de polvo y gas que rodea a la protostrella y se encuentra en proceso de caer hacia ella) que obscurece la fuente central en ciertos lugares. Pareciera que el disco se observa “de canto”, o también se dice edge-on, es mas cool.

Como si eso ya no bastara, este YSO posee flujo bipolar, donde el material es expulsado de la protostrella en direcciones contrarias, dada la prescencia de un disco de acreción o un fuerte campo magnético. Hacia arriba y abajo del reloj de arena, se ven filamentos brillantes e iluminados desde el centro, lo que ejecta la materia. La masa expulsada podría llegar a formar nubes de polvo y gas en su camino (Ejemplos de esto son objetos Herbig-Haro (HH) numero 30: HH 30:, el HH 34: o HH 111:. Estos lanzamientos de material enriquecen el ambiente, lo que podría afectar la formación de planetas en el disco protoplanetario alrededor del YSO, interfiriendo en la acumulación de masa.

Hay muy pocas imágenes detalladas de este tipo de objetos. Esta imágen representa muy bien por qué algunas de sus series de tiempo son estocásticas, dada la inmensa cantidad de componentes que forman la medición de su luz.

También, es una linda imagen, y como los datos son publicos, vamos a componer nuestra propia versión :D. Primero, hay que descargar los datos disponibles de LDN1527 tomados con la NIRCAM, que son:

1. f335m: Filtro de banda “mediana”, sensible a los Hidrocarburos aromáticos policíclicos (o PAH) y al metano CH4.
2. f444w: Filtro de banda ancha de uso general.
3. f444w-f470n: Imagen definida entre las restas de las imágenes descritas. Desde la documetanción de los filtros:, el filtro f444w bloquea los filtros estrechos, entre ellos el f470n. En esta longuitud de onda, el filtro f470n es sensible a la presencia de hidrógeno molecular.

Mejor todo en una tabla:

ID	tipo filtro	longuitud de onda	Especialidad
f335m	median	3.35 μm	PAH, CH4
f444w	wide	4.44 μm	General
f470n	narrow	4.7 μm	Hidrogeno molecular

Tenemos entonces que hay tres filtros involucrados en la composición de esta imagen, y en la original (Imagen 1) hay 4, así que quedará un poco diferente, que es algo de lo que queríamos lograr. La siguiente imágen revela cómo se ven las imágenes en escalas de grises antes de ser compuestas a color falso:

Nuestro interés es tomar estas imágenes FITS y usarlas para poder componer imágenes de color falso, buscando los parámetros necesarios para visualizar los datos correctamente, y además con un fin estético.

Ahora sabemos por ejemplo, en qué lugares espefícicamente hay más presencia de PAH, dados los clores que esté pintado. Por ejemplo en la siguiente imagen, la codificación de colores es la siguiente:

• R $\rightarrow$ f335m
• G $\rightarrow$ f444w
• B $\rightarrow$ (f444w-f470n)

Por lo tanto, los tonos rojos de la imagen 3 corresponden a la presencia de PAH y CH4, muy comunes de encontrar en el material expulsado. Los filamentos azules corresponde a la presencia de hidrógeno molecular o H2 que es iluminado por la radiación UV del objeto central. Los otros colores son el resultado de la suma. Interesante y bonito :D

Existen 5 composiciones más, 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 (2,1,0) y la (0,1,2). Si hacen click sobre cada una de las nebulosas, pueden descargar la imágenes ;)

Gracias por leer!