No, los extraños anillos que rodean una estrella binaria no son una megaestructura alienígena

Como si de anillos en el tronco de un árbol se tratara, esta imagen del telescopio James Webb ha suscitado toda clase de comentarios.

 

Se trata de una estrella binaria conocida como Wolf-Rayet 140 asentada a más de 5.000 años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Cygnus. Y esta espectacular imagen de las profundidades del cosmos no muestra la evidencia de una megaestructura alienígena, como se ha hablado en algunas redes sociales, sino el resultado de un tipo raro de estrella y su compañera encerradas en una danza celestial. En resumen, podemos decir que es, esencialmente, polvo cósmico.

 


Al menos hay 17 anillos

Captada por el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA en julio de 2022, ha desconcertado a los astrónomos de todo el mundo, incluso desencadenando esta insólita especulación de que podría ser evidencia de una megaestructura extraterrestre. Pero, gracias a dos nuevos estudios, los astrónomos explican que los 17 anillos concéntricos alrededor de WR 140 son en realidad una serie de capas de polvo creadas por la interacción entre un par de estrellas calientes.

Pero, aparte del Webb, esta estrella binaria ha sido monitoreada durante dos décadas con uno de los telescopios ópticos más grandes del mundo en el Observatorio Keck en Hawái.

También conocido como HD 193793, HIC 100287 o IRAS 20187+4341, el sistema está compuesto por una enorme estrella Wolf-Rayet y una estrella supergigante azul aún más grande, unidas gravitacionalmente en una órbita de 7,93 años. Resulta que WR 140 expulsa cada ocho años penachos de polvo que se extienden miles de veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Y, aunque todas las estrellas generan vientos estelares, los de las estrellas Wolf-Rayet pueden parecerse más a un huracán estelar.

"Como un reloj, WR 140 infla un anillo de humo esculpido cada ocho años, que luego se infla en el viento estelar como un globo", dijo el profesor Peter Tuthill, astrónomo del Instituto de Astronomía de Sídney en la Universidad de Sídney. “Ocho años después, cuando el binario regresa a su órbita, aparece otro anillo, igual que el anterior, saliendo al espacio dentro de la burbuja del anterior”.

La importancia del polvo cósmico

Debido a que las dos estrellas están en órbitas elípticas en lugar de circulares, la producción de polvo se activa y desactiva a medida que el compañero binario de WR140 se acerca y luego se aleja del punto de mayor aproximación. Se sabe que la luz lleva impulso, ejerciendo un empuje sobre la materia conocido como presión de radiación. El registro directo de la aceleración debido a fuerzas distintas de la gravedad rara vez es observado, y nunca en un entorno estelar como este.

“Es difícil ver la luz de las estrellas provocando una aceleración porque la fuerza se desvanece con la distancia y otras fuerzas toman el control rápidamente”, expuso Yinuo Han, astrónomo del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge. "Para presenciar la aceleración al nivel en que se vuelve medible, el material debe estar razonablemente cerca de la estrella o la fuente de la presión de radiación debe ser más fuerte".

Así, la órbita de las estrellas las une una vez cada ocho años y, como los anillos del tronco de un árbol, los bucles de polvo marcan el paso del tiempo.

"WR 140 es una estrella binaria cuyo feroz campo de radiación sobrealimenta estos efectos, colocándolos al alcance de nuestros datos de alta precisión", aclaran los expertos.

 


Analizando el polvo

Los astrónomos creen que los vientos de WR 140 también limpiaron el área circundante de material residual con el que de otro modo podrían colisionar, lo que podría explicar por qué los anillos son tan prístinos.

El Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido (UK ATC) desempeñó un papel clave en el diseño y la construcción del espectrómetro de MIRI, uno de los instrumentos de James Webb, que se utilizó para revelar la composición del polvo, formado principalmente por el material expulsado por la estrella. Los expertos creen que la estrella Wolf-Rayet de este par en particular puede haber perdido más de la mitad de su masa original a través de este proceso en el que poderosos vientos que empujan enormes cantidades de gas al espacio. El hidrógeno, el elemento más común que se encuentra en las estrellas, no puede formar polvo por sí solo.


Gracias al Webb, los investigadores podrán aprender mucho más sobre WR140 y sistemas similares.


“El telescopio Webb ofrece nuevos extremos de estabilidad y sensibilidad”, dijo el Dr. Ryan Lau, astrónomo asistente del Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica e Infrarroja de EE. UU. y autor principal del estudio JWST publicado en Nature Astronomy. “Ahora podremos hacer observaciones como esta mucho más fácilmente que desde el suelo, abriendo una nueva ventana al mundo de la física de Wolf-Rayet”.

El polvo es uno de los componentes más importantes del universo, ya que juega un papel crucial en la evolución de las galaxias y es un ingrediente esencial para la formación de estrellas y planetas.

Referencia: Y. Han et al. 2022. Radiation-driven acceleration in the expanding WR 140 dust shell. Nature 610, 269-272; doi: 10.1038/s41586-022-05155-5

R.M. Lau et al. Nested dust shells around the Wolf-Rayet binary WR 140 observed with JWST. Nat Astron, published online October 12, 2022; doi: 10.1038/s41550-022-01812-x

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en Twitter: sarahromero_ y en ladymoon@gmail.com

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