El telescopio James Webb resuelve el misterio de las estrellas polvorientas

Por Jonathan Amos, corresponsal científico de la BBC

Las dos estrellas en Wolf-Rayet 140 producen capas de polvo que parecen anillos cada ocho años, como se muestra en esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de la NASA. Cada anillo se creó cuando las estrellas se juntaron y sus vientos estelares chocaron, comprimiendo gas y formando polvo.
Foto: NASA/ESA/CSA/STScI/JPL-Caltech

Es una de las imágenes más impactantes jamás vistas desde el nuevo Súper Telescopio Espacial James Webb.

Mucha gente estaba bastante desconcertada cuando apareció por primera vez en las redes sociales en septiembre, pero los astrónomos expertos estaban encantados con las ideas que podían obtener de él.

La imagen muestra WR 140. Es un sistema estelar dual o binario a unos 5.000 años luz de la Tierra.

Estos anillos son capas de polvo que abarcan más de 10 billones de millas.

Es una distancia difícil de captar. En otras palabras, es 70.000 veces la distancia entre la Tierra y nuestro Sol.

“Los avistamientos anteriores de WR 140 han revelado la presencia de hasta tres proyectiles. Ver 17 como este es increíble y muestra el poder de James Webb”, dijo la Dra. Olivia Jones del Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido (UK ATC) en Edimburgo, quien ayudó construir el telescopio.

El WR en el nombre del sistema se refiere a “Wolf-Rayet”. Es un tipo de estrella. Un grande que está llegando al final de su vida.

Wolf-Rayets son difíciles de manejar. Soplan enormes vientos gaseosos en el espacio.

Esta probablemente comenzó tan grande como su compañera, una estrella de tipo O que tiene 30 veces la masa de nuestro Sol. El Wolf-Rayet, sin embargo, probablemente no tenga más de 10 masas solares.

Pero son las propiedades y el comportamiento del binario lo que explica la producción de las capas de polvo. Estos se bombean a medida que los dos objetos se acercan en su órbita de ocho años alrededor del otro.

Sus vientos se comprimen para crear partículas de polvo. Curiosamente, esta producción de polvo está en su punto máximo cuando las dos estrellas se acercan y se alejan, no en su punto más cercano.

Esto explica la ligera irregularidad en el patrón de la diana, pero el ángulo desde el que Webb mira la escena también influye.

Los astrónomos están fascinados por la estabilidad de las conchas.

“Estamos viendo más de un siglo de producción de polvo de este sistema”, dijo el Dr. Ryan Lau del NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y autor principal de un nuevo estudio WR 140 publicado en la revista. astronomía natural.

Puedes ver por qué la naturaleza dependiente del tiempo de las conchas y su apariencia lleva a las personas a hacer la analogía con los anillos de los árboles.

“El polvo es importante porque sabemos que son cosas que se mezclarán con otros gases y polvo en la galaxia y crearán nuevas generaciones de planetas”, dijo Jan Eldridge, astrofísico de la Universidad de Auckland. . “También cruza la galaxia y cambia la apariencia de toda la galaxia.

Fue el ATC de Gran Bretaña el que lideró el diseño y la construcción, con la agencia espacial estadounidense, del instrumento de infrarrojo medio de Webb, o Miri. Y fue Miri quien no solo tomó la foto en la parte superior de esta página, sino que también hizo el análisis de la luz proveniente de las capas de polvo.

Esto permitió a los científicos determinar su composición.

Las conchas están dominadas por hidrocarburos aromáticos policíclicos, PAH. Estos son compuestos muy ricos en carbono. Los encuentra en tostadas quemadas y en el escape de los vehículos motorizados. Se cree que los PAH producidos por las estrellas enriquecen el contenido de carbono en todo el Universo.

En las primeras representaciones de Webb de WR 140 que aparecieron en las redes sociales, ocho picos de luz muy prominentes surgieron de las estrellas centrales.

Eran simplemente artefactos resultantes del sistema de espejos segmentados del telescopio. Los objetos muy brillantes en las imágenes de Webb pueden tener este efecto de “copo de nieve”.

– Informes adicionales de BBC/RNZ