James Webb capta anillos de polvo orgánico alrededor de una lejana y exótica estrella

El telescopio espacial James Webb de la NASA fotografió 17 ondas concéntricas que rodean una estrella distante: las extrañas capas circulares que se observan alrededor de la estrella WR 140 son en realidad "bocanadas" de polvo orgánico que se generó y luego se esparció por el Universo desde este extraño sistema estelar. Se trata de la primera evidencia de que la luz de las estrellas mueve materia visible más allá de nuestro Sistema Solar.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, y la Universidad de Sydney, en Australia, ha logrado rastrear una columna gigante de polvo orgánico generada por las violentas interacciones entre dos estrellas masivas: apreciable en forma de anillos concéntricos, el fenómeno fue registrado gracias a las observaciones efectuadas con el telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA. 

La fuerza de las estrellas

Según una

nota de prensa

, es la primera observación directa de cómo la luz intensa de las estrellas puede "empujar" la materia en zonas alejadas de nuestro Sistema Solar. Más allá de apreciar la columna de polvo

orgánico

en pleno desplazamiento, la profundidad de las imágenes obtenidas por JWST dejaron vislumbrar 17 anillos concéntricos que conforman la estructura, ubicados uno dentro de otro como si se tratara de las capas de una cebolla. 

El fenómeno se apreció en WR140, un sistema estelar binario que se compone de una enorme estrella de tipo Wolf-Rayet (estrellas masivas de entre 20 y 30 masas solares) y otra estrella supergigante azul, aún más grande, que están unidas gravitacionalmente en una órbita de ocho años. El sistema binario se localiza en la constelación Cygnus, aproximadamente a una distancia de 5.000 años luz de la Tierra. La estructura cósmica ha sido monitoreada durante dos décadas con uno de los telescopios ópticos más grandes del mundo, en el Observatorio Keck en Hawái.

Ahora, las observaciones realizadas con el telescopio espacial James Webb de la NASA han motivado este nuevo descubrimiento, que se desarrolla en dos artículos científicos publicados recientemente en las revistas Nature y Nature Astronomy. Los científicos explicaron que es difícil ver que la luz de las estrellas provoque una aceleración, porque la fuerza se desvanece con la distancia y otras fuerzas toman el control rápidamente. 

Sin embargo, cuando el material cósmico se encuentra razonablemente cerca de la estrella o la fuente de la presión de radiación es muy intensa, se amplían las posibilidades de presenciar la aceleración al nivel en que se vuelve medible. WR140 es una estrella binaria cuyo feroz campo de radiación potencia estos efectos, poniéndolos al alcance de los datos de alta precisión que puede obtener JWST.

Carbono y huracanes estelares

Se sabe que todas las estrellas generan vientos estelares, como por ejemplo el viento solar, pero los producidos por las estrellas Wolf-Rayet son en realidad un verdadero huracán estelar. En consecuencia, elementos como el carbono se condensan en esos viento estelares y permanecen lo suficientemente calientes como para brillar intensamente en el infrarrojo, tal como ha captado el telescopio James Webb. 

Estas columnas de polvo orgánico son impulsadas hacia el espacio interestelar por la increíble fuerza de la estrella y, como en este caso, pueden formar anillos concéntricos debido a la dinámica del propio impulso. No solo es complejo observar directamente el registro de la aceleración debido a fuerzas distintas de la gravedad, sino que además nunca se había logrado en un entorno estelar tan extraño y lejano.

Según indicaron los investigadores, las dos estrellas que integran WR140 se orbitan entre sí en órbitas muy elípticas. Cada ocho años, se acercan y producen polvo

orgánico

: este material es el que se puede observar en la imagen conseguida por James Webb. El registro muestra el momento en que las estrellas están más distantes, creando el espacio entre los anillos que hace más espectacular y sugerente a la escena.

Referencias

Radiation-driven acceleration in the expanding WR140 dust shell

. Yinuo Han, Peter G. Tuthill, Ryan M. Lau and Anthony Soulain. Nature (2022). DOI:

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05155-5

Nested dust shells around the Wolf–Rayet binary WR 140 observed with JWST

. Ryan M. Lau et al. Nature Astronomy (2022). DOI:

https://doi.org/10.1038/s41550-022-01812-x