El telescopio espacial James Webb de la NASA y la ESA ha observado la estrella WR 124 con un grado de detalle sin precedentes. La ha detectado mientras se desprende de sus capas externas, lo que da como resultado unos característicos y vistosos halos de gas y polvo.
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, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), en junio de 2022. Con sus potentes instrumentos para ver el infrarrojo, los investigadores han logrado observar la estrella WR 124 con un detalle sin precedentes. El astro se encuentra a 15.000 años luz de distancia en la constelación de Sagitario.
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. Este tipo de astros 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 diez soles. A medida que el gas expulsado se aleja 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 crear planetas y servir de plataforma para que las moléculas se desarrollen y se agrupen, incluyendo los componentes básicos de la vida en la Tierra.
A pesar de las muchas funciones esenciales que cumple, el cosmos contiene más 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 sus detalles mediante la observación en longitudes de onda de luz infrarroja. La cámara de infrarrojo cercano del telescopio (NIRCam, por sus siglas en inglés) equilibra el brillo del núcleo estelar de WR 124 y los aspectos nudosos en el gas circundante más tenue. El instrumento de infrarrojo medio (MIRI, por sus siglas en inglés) 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 no tenían suficiente información para examinar la producción de polvo en entornos como WR 124, y si los granos eran lo suficientemente grandes y abundantes como para sobrevivir a la supernova y convertirse en una contribución significativa al presupuesto total de este material. Ahora esas preguntas se pueden investigar con datos reales.
Estrellas como WR 124 también sirven como una analogía para ayudar a los científicos a comprender un período decisivo en la historia de los comienzos del universo. Astros moribundos 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.
Por fin sabemos de dónde obtienen los agujeros negros sus campos magnéticos: de las estrellas progenitoras que colapsan en estos espacios completamente desprovistos de materia. Para los autores, este hallazgo puede cambiar nuestra percepción de los sistemas estelares y su evolución.
Si bien los astrónomos ya habían capturado alrededor de dos docenas de imágenes ampliadas de este tipo de estrellas, es la primera vez que llegan a observar una de ellas en detalle.
