JWST observa la formación y expansión de nubes de carbono en un sistema estelar        

Con información de Phys.org.

13 de enero de 2025

Una parte de la observación de Wolf-Rayet 140 realizada por Webb en 2023. Créditos: Imagen: NASA, ESA, CSA, STScI; Ciencia: Emma Lieb (Universidad de Denver), Ryan Lau (NSF NOIRLab), Jennifer Hoffman (Universidad de Denver).

Los astrónomos llevan mucho tiempo intentando averiguar cómo elementos como el carbono, esencial para la vida, se distribuyen ampliamente por el Universo. Ahora, el telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA ha examinado con mayor detalle una fuente actual de polvo rico en carbono en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea: Wolf-Rayet 140, un sistema de dos estrellas masivas que siguen una órbita estrecha y alargada.

A medida que se mueven unas sobre otras (dentro del punto blanco central en las imágenes del Webb), los vientos estelares de cada estrella chocan entre sí, el material se comprime y se forma polvo rico en carbono. Las últimas observaciones del Webb muestran 17 capas de polvo que brillan en luz infrarroja media y que se expanden a intervalos regulares hacia el espacio circundante, cada capa se aleja de las estrellas a más de 2.600 kilómetros por segundo, casi el 1% de la velocidad de la luz.

“El telescopio no sólo confirmó que estas capas de polvo son reales, sus datos también mostraron que las capas de polvo se están moviendo hacia afuera a velocidades constantes, revelando cambios visibles en períodos de tiempo increíblemente cortos”, dijo Emma Lieb, autora principal de un nuevo artículo sobre este tema y estudiante de doctorado en la Universidad de Denver en Colorado. Como si se tratara de un reloj, los vientos de las estrellas generan polvo durante varios meses cada ocho años, ya que ambas estrellas realizan su aproximación más cercana durante una órbita amplia y alargada.

Las imágenes de infrarrojo medio del telescopio detectaron capas que han persistido durante más de 130 años (las capas más antiguas se han disipado lo suficiente como para que ahora sean demasiado tenues para detectarlas). Los investigadores especulan que las estrellas generarán en última instancia decenas de miles de capas de polvo a lo largo de cientos de miles de años, determinando también que la distribución del polvo no es uniforme.

Aunque esto no es obvio a primera vista, al hacer zoom sobre las capas de las imágenes del Webb se revela que parte del polvo se ha “amontonado” y ha formado nubes amorfas y delicadas tan grandes como todo nuestro Sistema Solar. Cada partícula es tan pequeña como una centésima parte del ancho de un cabello humano. Grumoso o no, todo el polvo se mueve a la misma velocidad y es rico en carbono.

¿Qué ocurrirá con estas estrellas en millones o miles de millones de años, una vez que hayan terminado de “rociar” su entorno con polvo? La estrella Wolf-Rayet de este sistema es diez veces más masiva que el Sol y se acerca al final de su vida. En su “acto” final, esta estrella explotará como una supernova (y posiblemente destruirá algunas o todas las capas de polvo) o colapsará en un agujero negro, lo que dejaría intactas las capas de polvo.

Fuente:

https://phys.org/news/2025-01-webb-carbon-rich-shells-star.html