El telescopio espacial James Webb capta imágenes del proceso de formación de un embrión estelar
Antes de que llegue la luz y brille una nueva estrella, debe acumularse suficiente gas y polvo en un espacio muy pequeño para que se encienda la fuente de energía de la estrella, la fusión nuclear. Esto no sucede de ninguna manera en reposo. La materia gira y, antes de que la estrella vea la luz del día, es común un nacimiento violento. El nuevo telescopio espacial James Webb ha centrado su lente en esta escena, que se revela con un detalle sin precedentes.
El telescopio espacial James Webb muestra muchos detalles sobre los flujos de gas en HH211. Las ondas de choque extendidas (abajo a la izquierda y arriba a la derecha) dan una idea de cómo los chorros de gas chocan con el material circundante. Dentro de los capullos en expansión se encuentra la fuente de energía: casi discretamente, delgadas corrientes en chorro irradian en direcciones opuestas. El punto de origen de una o más estrellas está oculto al observador en el centro del velo marrón oscuro de gas denso. Esta imagen supera el detalle de las imágenes anteriores entre cinco y diez veces.
© ESA/WEP, NASA, CSA, T. Ray (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín)
El telescopio espacial James Webb muestra muchos detalles sobre los flujos de gas en HH211. Las ondas de choque extendidas (abajo a la izquierda y arriba a la derecha) dan una idea de cómo los chorros de gas chocan con el material circundante. Dentro de los capullos en expansión se encuentra la fuente de energía: casi discretamente, delgadas corrientes en chorro irradian en direcciones opuestas. El punto de origen de una o más estrellas está oculto al observador en el centro del velo marrón oscuro de gas denso. Esta imagen supera el detalle de las imágenes anteriores entre cinco y diez veces.
Un equipo internacional, que incluye investigadores del Instituto Max Planck de Astronomía, ha capturado una imagen impresionante del llamado objeto Herbig-Haro HH211 en luz infrarroja utilizando el telescopio espacial James Webb. El objeto se encuentra en dirección a la constelación de Perseo y está formado por dos corrientes opuestas (o chorros) de gas que emanan de una pequeña estrella en el centro, que todavía está encerrada en su capullo. HH211 se encuentra a sólo unos 1.000 años luz de la Tierra, lo que lo convierte en un objetivo ideal para un telescopio espacial. Las corrientes de gas de este tipo emiten luz por sí solas y se remontan a embriones estelares (o protoestrellas) que crecen en el centro de una densa nube molecular. El progenitor estelar de HH211 es una contraparte infantil de nuestro Sol. Mientras que la vida útil esperada de una estrella similar al Sol es de unos diez mil millones de años, HH211 tiene sólo unas pocas decenas de miles de años y su masa es sólo el 8% de la masa del Sol.
El impresionante aspecto de los objetos Herbig-Haro como el HH211 se debe al efecto físico. El gas que sale disparado desde el turbulento centro de nacimiento de la estrella choca con el gas y el polvo del área circundante, formando ondas de choque y liberando radiación. Una mirada más cercana a las trayectorias en forma de sacacorchos del chorro de gas interno sugiere que no se trata de una estrella, sino de dos estrellas que nacen en el centro y orbitan entre sí.
“Este tipo de observaciones realizadas con el telescopio espacial James Webb no sólo proporcionan imágenes sorprendentes”, afirma Thomas Henning, director del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg. «Las observaciones generan información invaluable en nuestra búsqueda por comprender la formación estelar». Las estrellas recién nacidas y sus chorros no son fáciles de detectar en luz visible porque todavía están incrustadas en la densa nube de gas y polvo de la que se forman. Sin embargo, el telescopio James Webb detecta la luz infrarroja emitida por chorros de gas, que pueden atravesar el gas opaco y el polvo. Más específicamente, moléculas como el hidrógeno, el monóxido de carbono y el monóxido de silicio se excitan en condiciones turbulentas y emiten luz infrarroja en distintas longitudes de onda. La imagen captada por el telescopio espacial es también una superposición de estas fuentes de luz, lo que permite a los investigadores mapear la estructura de los flujos de luz.
Una imagen de fotograma completo muestra los chorros gemelos de HH 211. Una serie de ondas de choque de arco son claramente visibles a lo largo del chorro. Esta serie de ondas de choque se origina cuando el gas es expulsado tangencialmente desde la protoestrella en el centro a medida que crece gradualmente en tamaño debido a la caída de gas y polvo.
© ESA/WEP, NASA, CSA, T. Ray (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín)
Una imagen de fotograma completo muestra los chorros gemelos de HH 211. Una serie de ondas de choque de arco son claramente visibles a lo largo del chorro. Esta serie de ondas de choque se origina cuando el gas es expulsado tangencialmente desde la protoestrella en el centro a medida que crece gradualmente en tamaño debido a la caída de gas y polvo.
El equipo también midió las longitudes de onda de la luz emitida por el hidrógeno excitado y el monóxido de carbono en grandes ondas de choque al final de los chorros, así como el óxido de silicio del propio chorro. Como era de esperar, estas longitudes de onda se desvían de las longitudes de onda estándar que emitiría el gas en reposo. El cambio en las longitudes de onda se explica por el efecto Doppler y se puede comparar con un coche de policía cuyo tono de sirena cambia a medida que se acerca a alguien y luego se aleja de él. En el caso de HH211, los investigadores utilizaron este efecto para medir la velocidad de las corrientes de gas de 80 a 100 kilómetros por segundo (unos 300.000 kilómetros por hora), que es relativamente lenta en comparación con otros sistemas donde las protoestrellas están más avanzadas. La velocidad de la onda de proa al final del chorro, es decir, cuando el chorro choca con el material circundante, es aún mucho menor. Esto es una indicación directa de que la materia primaria en este sistema aún muy pequeño está compuesta principalmente de moléculas. La velocidad de las ondas de choque es todavía demasiado baja para romper las moléculas. Sin embargo, es probable que esto cambie a medida que la protoestrella envejezca.
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