El James Webb de la NASA revela una extraordinaria vista cósmica
Nos enseña 17 anillos de polvo creados por un tipo raro de estrella y su compañera en una danza celestial.
Una nueva imagen del telescopio espacial James Webb de la NASA revela una vista cósmica notable: al menos 17 anillos de polvo concéntricos que emanan de un par de estrellas. Ubicado a poco más de 5.000 años luz de la Tierra, el dúo se conoce colectivamente como Wolf-Rayet 140.
Cada anillo se creó cuando las dos estrellas se acercaron y sus vientos estelares (corrientes de gas que expulsan al espacio) se encontraron, comprimiendo el gas y formando polvo. Las órbitas de las estrellas las unen una vez cada ocho años; como el crecimiento de los anillos del tronco de un árbol, los bucles de polvo marcan el paso del tiempo.
Estamos viendo más de un siglo de producción de polvo de este sistema, dijo Ryan Lau, astrónomo de NOIRLab de NSF y autor principal de un nuevo estudio sobre el sistema, publicado hoy en la revista Nature Astronomy . La imagen también ilustra cuán sensible es este telescopio. Antes, solo podíamos ver dos anillos de polvo, utilizando telescopios terrestres. Ahora vemos al menos 17 de ellos
Además de la sensibilidad general de Webb, su instrumento de infrarrojo medio ( MIRI ) está excepcionalmente calificado para estudiar los anillos de polvo, o lo que Lau y sus colegas llaman caparazones, porque son más gruesos y anchos de lo que parecen en la imagen.
Una estrella Wolf-Rayet es una estrella de tipo O, nacida con al menos 25 veces más masa que nuestro Sol, que se acerca al final de su vida, cuando probablemente colapsará y formará un agujero negro. Ardiendo más que en su juventud, una estrella Wolf-Rayet genera poderosos vientos que empujan enormes cantidades de gas al espacio. 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.
Se forma polvo en el viento
Transformar gas en polvo es algo así como convertir harina en pan: requiere condiciones e ingredientes específicos. El elemento más común que se encuentra en las estrellas, el hidrógeno, no puede formar polvo por sí solo.
Pero debido a que las estrellas Wolf-Rayet arrojan tanta masa, también expulsan elementos más complejos que normalmente se encuentran en las profundidades del interior de una estrella, incluido el carbono. Los elementos pesados del viento se enfrían a medida que viajan por el espacio y luego se comprimen donde se encuentran los vientos de ambas estrellas, como cuando dos manos amasan la masa.
Algunos otros sistemas Wolf-Rayet forman polvo, pero se sabe que ninguno produce anillos como lo hace Wolf-Rayet 140.
El patrón de anillo único se forma porque la órbita de la estrella Wolf-Rayet en WR 140 es alargada, no circular. Solo cuando las estrellas se acercan, aproximadamente a la misma distancia entre la Tierra y el Sol, y sus vientos chocan, el gas está bajo suficiente presión para formar polvo. Con órbitas circulares, las binarias Wolf-Rayet pueden producir polvo continuamente.
Las estrellas Wolf-Rayet pueden parecer exóticas en comparación con nuestro Sol, pero es posible que hayan desempeñado un papel en la formación de estrellas y planetas. Cuando una estrella Wolf-Rayet despeja un área, el material arrastrado puede acumularse en las afueras y volverse lo suficientemente denso como para que se formen nuevas estrellas. Hay alguna evidencia de que el Sol se formó en tal escenario.
Usando datos del modo de espectroscopia de resolución media de MIRI, el nuevo estudio proporciona la mejor evidencia hasta ahora de que las estrellas Wolf-Rayet producen moléculas de polvo ricas en carbono. Además, la conservación de las capas de polvo indica que este polvo puede sobrevivir en el entorno hostil entre las estrellas, proporcionando material para futuras estrellas y planetas.
El problema es que, si bien los astrónomos estiman que debería haber al menos unos pocos miles de estrellas Wolf-Rayet en nuestra galaxia, hasta la fecha solo se han encontrado unas 600.
