Webb capta un extraordinario fenómeno en una nueva imagen

El Universo, verdaderamente, está lleno de maravillas, y el Telescopio Espacial James Webb acaba de brindarnos una vista espectacular y única de una de ellas.

 

El objeto en cuestión es una estrella a unos 5 600 años luz de distancia, y el ojo infrarrojo de Webb ha detectado un detalle extraordinario: está rodeada por lo que parecen ser anillos concéntricos de luz que irradian hacia el exterior. La imagen fue compartida por la científica ciudadana Julie Schimdt en su cuenta de Twitter.

La estrella, llamada WR 140, cayó en el campo de visión del telescopio James Webb. Los astrónomos se han referido a ella como un «fenómeno extraordinario».

Si bien los picos de difracción característicos de Webb no son 'reales', esos anillos concéntricos sí lo son, y hay una explicación maravillosa y fascinante para ellos.

La estrella es en realidad un par binario de estrellas raras en la constelación de Cygnus, y sus interacciones producen erupciones periódicas precisas de polvo que se expanden en capas en el espacio alrededor del par con el tiempo.

Estas capas de polvo brillan en el infrarrojo, lo que ha permitido que un instrumento tan sensible como el MIRI de Webb las resuelva con exquisito detalle.

La estrella es lo que se conoce como un binario de viento en colisión, que consiste en una estrella Wolf-Rayet extremadamente rara, llamada WR 140, y una estrella compañera caliente y masiva de tipo O, otro objeto raro.

Las estrellas Wolf-Rayet son muy calientes, muy luminosas y muy viejas; al final de su vida útil de la secuencia principal. Están significativamente empobrecidas en hidrógeno, son ricas en nitrógeno o carbono y pierden masa a un ritmo muy alto.

Las estrellas de tipo O se encuentran entre las estrellas más masivas conocidas, también muy calientes y brillantes; debido a que son tan masivas, su vida útil es increíblemente breve.

Ambas estrellas en el sistema WR 140 tienen vientos estelares rápidos, que soplan hacia el espacio a unos 3 000 kilómetros por segundo. Por lo tanto, ambas están perdiendo masa a un ritmo bastante vertiginoso. Hasta aquí todo normal, para ambas estrellas.

Donde se pone interesante es su órbita, que es elíptica. Esto significa que las estrellas no describen círculos bonitos y nítidos entre sí, sino óvalos, con un punto en el que están más alejados entre sí (apastron) y un punto en el que están más cerca entre sí (periastron).

Cuando las dos estrellas ingresan al periastro, una distancia aproximadamente un tercio mayor que la distancia entre la Tierra y el Sol, se acercan lo suficiente como para que sus poderosos vientos choquen.

Esto produce choques en el material alrededor de las estrellas, acelerando partículas y generando radiación energética, como los rayos X.

Estos vientos en colisión inducen episodios de formación de polvo a medida que se enfría el material en el viento estelar en colisión.

El polvo es una forma de carbono que absorbe la luz ultravioleta de las dos estrellas. Esto calienta el polvo, lo que hace que vuelva a emitir radiación térmica, que es lo que Webb observa en longitudes de onda infrarrojas.

Luego el polvo es expulsado por el viento estelar, lo que da como resultado la expansión de las capas de polvo parciales. Se expanden y se enfrían a medida que son expulsados, perdiendo calor y densidad.

Lo que muestra la imagen del Webb es similar a una serie de burbujas; el borde de cada capa de polvo es más visible porque se está observando una concentración más densa de material a causa de la perspectiva.

Debido a que la órbita de la estrella binaria tiene un período de 7,94 años, la colisión del viento y la producción de polvo ocurren como un reloj cada 7,94 años. Esto significa que es posible contar los anillos de la nebulosa alrededor del binario, tal como se cuentan los anillos de los árboles, y así determinar la edad de la capa de polvo visible más externa.

Se ven alrededor de 20 anillos, lo que significa que puede ver alrededor de 160 años de capas de polvo en la imagen de Webb. El periastro WR 140 más reciente se observó en 2016.

La observación de Webb de WR 140 fue solicitada por un equipo dirigido por el astrofísico Ryan Lau del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón.

Actualmente los científicos están preparando un artículo sobre las observaciones, por lo que es posible que pronto tengamos noticias nuevas sobre esta fascinante y extraña estrella.

Referencia:

Science alert. 2022. Extraordinary Phenomenon in Space Captured by Spellbinding New Image. (Press Release)

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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