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Webb capta una fase poco común antes de una supernova

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La estrella luminosa y caliente Wolf-Rayet 124 (WR 124) se destaca en el centro de la imagen compuesta del telescopio espacial James Webb, que combina longitudes de ondas de luz del infrarrojo cercano y el infrarrojo medio obtenidas por la cámara de infrarrojo cercano y el instrumento de infrarrojo medio de Webb. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Equipo de producción de Primeras Observaciones Científicas (ERO) de Webb


Nota del editor: El artículo se ha actualizado para reflejar que la estrella Wolf-Rayet se encuentra en la constelación de Sagitta.

Una vista poco común de una estrella Wolf-Rayet —entre las estrellas más luminosas, masivas y más fugazmente detectables que se conozcan— fue una de las primeras observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb de la NASA en junio de 2022. Con sus potentes instrumentos para ver el infrarrojo, Webb muestra la estrella, llamada WR 124, con un detalle sin precedentes. La estrella está a 15.000 años luz de distancia en la constelación de Saggitta.

Las estrellas masivas pasan con mucha rapidez por sus ciclos de vida, y solo algunas de ellas experimentan una breve fase de Wolf-Rayet antes de convertirse en supernovas, lo que hace que las detalladas observaciones de esta excepcional fase obtenidas por Webb sean valiosas para los astrónomos. Las estrellas Wolf-Rayet están en proceso de desprenderse de sus capas externas, lo que da como resultado sus característicos halos de gas y polvo. La estrella WR 124 tiene 30 veces la masa del Sol y, hasta el momento, ha desprendido material equivalente a 10 soles. A medida que el gas expulsado se aleja de la estrella y se enfría, se forma polvo cósmico que brilla en la luz infrarroja detectable por Webb.

El origen del polvo cósmico que puede sobrevivir a la explosión de una supernova y contribuir al “presupuesto de polvo” total del universo es de gran interés para los astrónomos por diferentes razones. El polvo es parte integral de cómo trabaja el universo: puede albergar estrellas en formación, acumularse para formar planetas y servir de plataforma para que las moléculas se formen y se agrupen, incluyendo los componentes básicos de la vida en la Tierra. A pesar de las muchas funciones esenciales que cumple el polvo, todavía hay más polvo en el universo del que pueden explicar las teorías actuales de los astrónomos sobre su formación. El universo está funcionando con un superávit presupuestario de polvo.

Webb abre nuevas posibilidades para estudiar los detalles del polvo cósmico, el cual se observa mejor en longitudes de onda de luz infrarroja. La cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam, por sus siglas en inglés) equilibra el brillo del núcleo estelar de WR 124 y los detalles nudosos en el gas circundante más tenue. El instrumento de infrarrojo medio (MIRI, por sus siglas en inglés) del telescopio revela la estructura grumosa de la nebulosa de gas y polvo del material expulsado que ahora rodea a la estrella. Antes de Webb, los astrónomos amantes del polvo simplemente no tenían suficiente información detallada para examinar las preguntas sobre la producción de polvo en entornos como WR 124, y si los granos de polvo eran lo suficientemente grandes y abundantes como para sobrevivir a la supernova y convertirse en una contribución significativa al presupuesto total de polvo. Ahora esas preguntas se pueden investigar con datos reales.

Estrellas como WR 124 también sirven como una analogía para ayudar a los astrónomos a comprender un período decisivo en la historia de los comienzos del universo. Estrellas moribundas similares sembraron por primera vez el universo joven con elementos pesados forjados en sus núcleos, elementos que ahora son comunes en la era actual, incluso en la Tierra.

La imagen detallada de WR 124 obtenida por Webb conserva para siempre un momento de transformación breve y turbulento, y promete descubrimientos futuros que revelarán misterios del polvo cósmico que han estado ocultos durante mucho tiempo.

El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencias espaciales del mundo. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar, verá más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y los orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional dirigido por la NASA con sus socios: la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). 

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