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Laboratory astrophysics: High resolution IR atomic spectroscopy and radiative lifetimes for astrophysical analysis

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Nuevos datos sobre las enanas marrones y otros objetos astrofísicos

Investigadores financiados con fondos comunitarios han logrado progresos considerables en la caracterización de composiciones elementales de estrellas, planetas y el medio interestelar.

Economía digital

La espectroscopia atómica se basa en el hecho de que todo elemento del Universo posee una «huella» que depende de sus electrones y de su nivel de energía para determinar la composición elemental de distintas sustancias, desde fármacos o contaminantes hasta la atmósfera de las estrellas. Existen distintos tipos de espectroscopia atómica, todos basados en la medición de las transiciones entre niveles de energía electrónicos provocados por la absorción de energía durante un proceso de excitación o la emisión durante el decaimiento a un estado básico. La espectroscopia astrofísica de infrarrojos ha avanzado considerablemente en los últimos años gracias a los telescopios tanto espaciales como terrestres equipados con espectrómetros de infrarrojos de resolución media y alta. No obstante, no es posible analizar los espectros estelares y subestelares debido a que no existe ninguna base de datos completa sobre especies atómicas y moléculas no terrestres. Esto provoca una situación semejante a tratar de descifrar un mensaje secreto sin tener acceso al código utilizado en su encriptación. Investigadores europeos financiados mediante el proyecto LAB Astrophysics se ocuparon de mejorar la caracterización de distintos objetos subsolares (OSS) que presentan dificultades concretas relacionadas con la medición y el análisis de espectros. Los OSS como las enanas ultrafrías y las enanas marrones poseen temperaturas relativamente bajas y atmósferas complejas. Su entorno no posee energía térmica suficiente como para excitar niveles de energía relativamente más altos, por lo que sus espectros están dominados por transiciones del infrarrojo procedentes de los niveles más bajos de los orbitales superiores, cuya medición resulta más complicada. Los investigadores de LAB Astrophysics lograron determinar el tiempo de vida radiativo del calcio neutro, el manganeso, el cromo y el itrio y complementó la información determinando las fuerzas de transición correspondientes (fuerzas de oscilador).Con estos datos se identificaron las transiciones atómicas clave para la clasificación de componentes atmosféricos de objetos estelares y subestelares hasta ahora poco estudiados. Los resultados de LAB Astrophysics suponen un adelanto significativo en la clasificación de espectros astrofísicos de infrarrojo complejos. Las innovaciones logradas deberían permitir una caracterización precisa de las composiciones de elementos que poseen objetos oscurecidos por el polvo como los centros galácticos, el medio interestelar y los objetos fríos como las enanas marrones y los exoplanetas.

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