El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha sorprendido una vez más al mundo con sus hermosas imágenes. Esta vez, JWST, también conocido como Webb, ha capturado «anillos de árboles» de un tipo raro de sistema estelar. El telescopio captó al menos 17 densos anillos de polvo emitidos por un par de estrellas llamadas Wolf-Rayet 140 (WR140). Ubicada a 5.000 años luz de la Tierra, la pareja de estrellas crea una ‘huella digital’ en el espacio.

Cuando dos estrellas se acercan y sus vientos estelares, o corrientes de gas, soplan hacia el espacio, se encuentran, comprimen el gas y forman polvo, se forman los anillos. Las órbitas de las estrellas se alinean de manera que los cuerpos celestes convergen cada ocho años. Al igual que el crecimiento de los anillos en el tronco de un árbol, los remolinos de polvo marcan el paso del tiempo.

Un estudio que detalla los hallazgos fue publicado recientemente en la revista Astronomía natural.

El instrumento de infrarrojo medio de Webb (MIRI) está especialmente calificado para estudiar los anillos de polvo. Ryan Law, el autor principal del artículo, y sus colegas llaman a los anillos de polvo «conchas», según un comunicado emitido por la NASA. Porque son más gruesos y anchos de lo que se muestra en la imagen.

Webb se especializa en detectar luz infrarroja, un rango de longitudes de onda que no puede detectar el ojo sin ayuda. MIRI puede detectar longitudes de onda infrarrojas muy largas, lo que significa que a menudo puede ver objetos fríos, incluidos anillos de polvo. El polvo está formado principalmente por material expulsado por un tipo de estrella conocida como estrella Wolf-Rayet, y el espectrómetro de MIRI pudo detectar la composición de este polvo.

READ  Idioma: los perros, como los bebés humanos, toman palabras individuales, estudian los resultados

¿Qué es una estrella con rayos de lobo?

Una estrella Wolf-Rayet es una estrella de tipo O, una estrella azul-blanca con una temperatura superficial de 25 000 a 50 000 Kelvin. Una estrella Wolf-Rayet nace con una masa de al menos 25 veces la del Sol y se acerca al final de su vida. Después de morir, una estrella wolf-rayt colapsa en un agujero negro.

La estrella arde más en las etapas más antiguas de su vida que cuando era más joven, y produce poderosos vientos que empujan grandes cantidades de gas al espacio. La estrella Wolf-Rayet en Wolf-Rayet 140 puede haber perdido más de la mitad de su masa original a través de la formación de un poderoso viento.

La estrella de Wolf-Rayet 140 está rodeada de misteriosos anillos concéntricos que parecen ondas. Las ondas desaparecen gradualmente y no son perfectamente circulares. En la imagen se pueden ver estructuras cuadradas.

¿Cómo forman anillos concéntricos las estrellas Wolf-Rayet?

El hidrógeno es el elemento más común que se encuentra en las estrellas y no puede formar su propio polvo. Las estrellas Wolf-Rayet expulsan elementos más complejos que se encuentran en las profundidades del interior de la estrella, incluido el carbono. Esto se debe a que estas estrellas arrojan una cantidad significativa de masa.

A medida que los elementos más pesados ​​viajan por el espacio, se enfrían y posteriormente se comprimen en las regiones donde se encuentran los vientos de ambas estrellas. Según la NASA, es como dos manos amasando masa.

Cada ocho años, las dos estrellas de Wolf-Rayet 140 forman capas de polvo. Como se ve en la imagen de Webb, las conchas aparecen como anillos concéntricos. Cada anillo se formó cuando las dos estrellas se acercaron y sus vientos estelares chocaron, comprimiendo gas y formando polvo. Imagen: NASA

El Wolf-Rayet 140 es único por el tipo de anillos que produce. La órbita de la estrella Wolf-Rayet en Wolf-Rayet 140 es alargada y no circular, a diferencia de otras estrellas Wolf-Rayet, formando una estructura de anillo única.

A medida que las estrellas se acercan entre sí, a la misma distancia entre la Tierra y el Sol, el gas está bajo suficiente presión para causar la formación de polvo cuando los vientos chocan. Las estrellas con rayos de lobo con órbitas circulares producen polvo constantemente.

¿Qué hace que la imagen de la Web sea única?

En un comunicado emitido por la NASA, Lau dijo que la imagen de Webb revela más de un siglo de producción de polvo del sistema estelar Wolf-Rayet. Agregó que la película ilustra cuán sensible es Webb. Antes de que Webb comenzara sus operaciones, los astrónomos solo podían ver dos anillos de polvo utilizando telescopios espaciales terrestres. Ahora, la web ha permitido a los astrónomos ver al menos 17 anillos de polvo.

READ  Los científicos desarrollaron pequeñas glándulas lagrimales en una lágrima y luego las hicieron llorar

¿Cómo contribuyen las estrellas con rayos de lobo a la formación estelar?

Según Lau y sus coautores, los vientos de WR 140 podrían chocar con los escombros circundantes. Como resultado, los anillos lucen más hermosos en lugar de manchados o dispersos. Sin embargo, existe la posibilidad de que algunos de los anillos estén recubiertos o dispersos, algo que Webb no puede encontrar.

Aunque las estrellas Wolf-Rayet parecen atractivas en comparación con el Sol, es posible que hayan desempeñado un papel en la formación de estrellas y planetas. Un fenómeno interesante ocurre cuando las estrellas con rayos de lobo destruyen un área. El material arrastrado por las estrellas Wolf-Rayet se acumula en las afueras y se vuelve lo suficientemente denso como para formar nuevas estrellas. Algunas evidencias sugieren que el Sol se formó de manera similar.

Cada ocho años, las dos estrellas de Wolf-Rayet 140 forman capas de polvo. Como se ve en la imagen de Webb, las conchas aparecen como anillos concéntricos. Cada anillo se formó cuando las dos estrellas se acercaron y sus vientos estelares chocaron, comprimiendo gas y formando polvo. Imagen: NASA
Esta imagen compara dos estrellas del sistema Wolf-Rayet con el Sol. Una estrella Wolf-Rayet tiene 10 veces la masa del Sol, mientras que su compañera tiene 30 veces la masa del Sol. Imagen: NASA

El estudio utiliza datos del modo de espectroscopia de resolución media de MIRI para proporcionar la mejor evidencia de que las estrellas Wolf-Rayet producen moléculas de polvo ricas en carbono.

Además, la preservación de las capas de polvo indica que el polvo puede sobrevivir en el entorno interestelar hostil y eventualmente proporcionar material para futuras estrellas y planetas.

¿Cuántas estrellas Wolf-Rayet hay en la Vía Láctea?

Los astrónomos estiman que hay al menos unos pocos miles de estrellas Wolf-Rayet en la galaxia de la Vía Láctea. Sin embargo, hasta la fecha solo se han descubierto unas 600 estrellas Wolf-Rayet.

Patrick Morris, uno de los coautores del artículo, dijo que aunque las estrellas Wolf-rayt son raras en la galaxia de la Vía Láctea, debido a que tienen una vida corta, probablemente produjeron mucho polvo a lo largo de la historia de la galaxia. Explotan o forman agujeros negros. Con la web, dijo, los astrónomos pueden aprender mucho más sobre cómo estas estrellas dan forma a la materia interestelar y estimulan la formación de nuevas estrellas en las galaxias.

READ  La startup de imágenes espaciales HEO recauda 8 millones de dólares

Webb capturó Wolf-Rayet 140 en julio de 2022. La científica ciudadana Judy Schmidt publicó la imagen en Twitter en agosto. Sin embargo, en octubre se publicó un estudio revisado por pares que detalla el hallazgo.

Lo que otros astrónomos dicen sobre Wolf-Rayet 140

Mark McGreen, científico interdisciplinario del Grupo de Trabajo Científico del Telescopio Espacial James Webb y asesor científico de la Agencia Espacial Europea (ESA), calificó la imagen de «loca» en un hilo de Twitter y dijo que la estructura azul de seis puntos era un artefacto. Debido a la desviación óptica de la estrella brillante en la imagen Webb MIRI (Mid-Infrared Instrument). Explicó que los «objetos rojos curvos pero cuadrados» eran reales, una serie de caparazones que rodeaban al Wolf-Rayet 140, y que en realidad estaban en el espacio.

McCaughrean escribió en el mismo artículo que ya aparece una imagen similar de los datos MIRI en la página de Wikipedia para Wolf-Rayet 140. Dijo que la película fue creada por la científica ciudadana Melina Thévenot.

McCarrian también explicó el posible razonamiento detrás de la loca estructura de caparazón. Las estrellas Wolf-Rayet, como Wolf-Rayet 140, son estrellas masivas evolucionadas que se han desprendido de la mayor parte de sus envolturas de hidrógeno y han incorporado helio, o se han detenido por completo, dijo. Estas estrellas son muy luminosas y tienen grandes cantidades de polvo a su alrededor.

En el caso de Wolf-Rayet 140, el científico explicó que el polvo está siendo dividido por interacciones dinámicas con otra estrella que lo orbita. WR112 es una estructura similar rodeada de caparazones en espiral.

La imagen MIRI tiene una resolución de aproximadamente 1000 × 1000.

Más sobre Wolf-Rayet 140

Wolf-Rayet 140 es una estrella moderadamente brillante ubicada en la constelación Cygnus. La estrella Wolf-Rayet está en el cielo en el centro del triángulo formado por las estrellas Deneb, Gamma Cygni y Delta Cygni.

Wolf-Rayet 140 es una estrella variable, es decir, una estrella que cambia su brillo.