JWST ha detectado un nacimiento estelar nunca antes visto en la nebulosa de Carina, y es glorioso: ScienceAlert

El poderoso Telescopio Espacial James Webb es una poderosa herramienta tecnológica. Fue concebido por primera vez por astrofísicos hace más de 20 años, y después de muchos giros y vueltas, se lanzó el 25 de diciembre de 2021. Ahora está en órbita alrededor de Halo en Sol y Tierra punto L2como esperamos que siga funcionando durante los próximos 20 años.

Solo han pasado unos meses desde que se publicaron sus primeras imágenes y ya ha avanzado en la respuesta a algunas de las preguntas más apremiantes del universo.

En una imagen recientemente publicada, JWST mira profundamente dentro de enormes nubes de gas y polvo para ver cómo las estrellas jóvenes cobran vida en sus capullos estelares.

Una de las primeras imágenes de JWST fue «Cosmic Ramps». Las laderas cósmicas son el borde de una región activa de formación estelar en NGC 3324, un cúmulo estelar cerca de la Nebulosa Carina.

La imagen muestra la intensa energía ultravioleta de las estrellas jóvenes y calientes que forman la región, tallando cavidades cavernosas y dejando torres de gas que resisten la radiación.

Todos quedamos asombrados con esa imagen en julio, pero los científicos profundizaron en ella para aprender más sobre la región y la actividad de formación estelar que tiene lugar allí. los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (MNRAS) Publicar un artículo presentando los resultados de su trabajo.

Se titula «Sumérgete en los ‘rápidos cósmicos’: flujos de salida previamente ocultos en NGC 3324 revelados por JWST.La autora principal es la astrónoma Megan Reiter de la Universidad Rice en Houston, Texas.

Los investigadores examinaron de cerca la imagen de Webb y encontraron más de dos docenas de salidas de estrellas jóvenes y calientes que no se habían visto antes. Hay de todo, desde «pequeñas fuentes hasta molestos gigantes», según un comunicado de prensa que anuncia los hallazgos. Algunas salidas se extienden a varios años luz de su estrella.

Nuevas características encontradas por JWST en las laderas cósmicas de la Nebulosa Carina. (NASA, ESA, CSA y STScI, procesamiento de imágenes STScI de J. DePasquale)

«Lo que nos da Webb es una instantánea en el tiempo de cuánta formación estelar está ocurriendo en lo que puede ser el rincón más típico del universo que no hemos visto antes», dijo Reiter.

Las poderosas capacidades de infrarrojos de JWST impulsaron este estudio. Puede centrarse en el hidrógeno molecular, el ingrediente principal de las estrellas. Es un excelente rastreador de la actividad de formación de estrellas porque a medida que crecen las estrellas jóvenes, toman hidrógeno y expulsan parte de él en chorros polares y flujos de salida. se llama retroalimentación estelarEstos chorros excavan cavernas en las nubes de gas y polvo que se muestran en la imagen.

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Las protoestrellas jóvenes que aún se están formando quedan oscurecidas por las densas nubes moleculares generadas por las protoestrellas. Pero JWST tiene la capacidad de ver dentro de estas nubes. Uno de los cuatro principales objetivos científicos del telescopio es examinar estrellas jóvenes dentro de las nubes.

«Webb podrá ver a través y dentro de enormes nubes de polvo que son opacas para los observatorios de luz visible como el Hubble, donde nacen las estrellas y los sistemas planetarios», explicó el sitio web de la NASA mucho antes de que se completara y lanzara el telescopio.

Ahora estamos viendo que todas estas palabras se hacen realidad.

«Jeters como estos son marcadores de la parte más emocionante del proceso de formación estelar. Solo los vemos durante un corto período de tiempo cuando la protoestrella se acumula activamente», explicó el coautor Nathan Smith de la Universidad de Arizona en Tucson.

Cuanto más aprendan los astrónomos sobre las estrellas jóvenes que se formaron en otros lugares, más aprenderán sobre cómo se formó nuestro sol y cómo surgió nuestro sistema solar. El JWST amplía y profundiza nuestra comprensión de los complejos mecanismos detrás de su formación.

«Abre la puerta a lo que sería posible en términos de observar estos cúmulos de estrellas infantiles en entornos bastante típicos del universo que eran invisibles hasta el Telescopio Espacial James Webb», agregó Reiter.

«Ahora sabemos dónde buscar a continuación para explorar las variables importantes para la formación de estrellas similares al Sol».

Los flujos de salida son difíciles de observar en las primeras etapas de la formación estelar porque ocurren dentro de un denso manto de gas y duran poco tiempo. Los chorros solo podían fluir durante unos pocos miles de años, tal vez diez mil. Utilizando los potentes filtros de JWST, los astrónomos han examinado algunos de los chorros y los chorros que salen de la imagen original de Cosmic Cliffs que se insinuó.

“En la imagen publicada por primera vez en julio, se ven indicios de esta actividad, pero estos chorros solo son visibles cuando se embarca en esta inmersión profunda, diseccionando los datos de cada uno de los diferentes filtros y analizando cada área individualmente”, dijo un miembro, el teniente. General John Morse. del Instituto de Tecnología de California en Pasadena.

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«Es como encontrar un tesoro enterrado».

Primer plano de las laderas cósmicas con un punto brillante que indica la presencia de un cúmulo estelar
El cúmulo estelar NGC 3324 y las dos estrellas brillantes responsables de ionizar la región gaseosa circundante. (NASA/ESA/CSA/JWST Reiter et al. 2022)

Comprender cómo se forman las estrellas jóvenes es una de las principales tareas de la astrofísica actual. La luz colectiva de las primeras estrellas ayudó a reionizar el universo primitivo. Antes La era de la reionizaciónUna espesa neblina de gas primordial oscureció el universo. Durante la reionización, la luz de las estrellas jóvenes ayudó a despejar la neblina del universo y permitió que la luz viajara.

Pero los astrofísicos no saben cómo se formaron estas primeras estrellas, y abordar esta cuestión es uno de los principales objetivos científicos de JWST. El JWST puede ver objetos muy desplazados hacia el rojo de los primeros días del universo, pero no puede formar estrellas individuales.

Es por eso que estas imágenes recién lanzadas son imprescindibles. Los astrofísicos no pueden estudiar la formación de las primeras estrellas, pero pueden observar cómo se forman las estrellas jóvenes hoy y avanzar hacia una comprensión más sólida de la era de la reionización.

Imágenes en paralelo del flujo de gas con las imágenes sin procesar a la izquierda y la imagen en color a la derecha
MHO 1643, la salida más brillante de NGC 3324. Izquierda: imagen científica filtrada y solo colores brillantes. MHO 1643 tiene dos amortiguadores de arco prominentes y varios nodos adicionales. (NASA/ESA/CSA/JWST Reiter et al. 2022)

Esta no es la primera vez que los astrónomos estudian la formación de estrellas jóvenes en esta región. Hubble lo miró hace 16 años.

Y aunque Hubble no puede discernir detalles como James Webb, reveló lo suficiente para que los autores del estudio comparen cómo han cambiado los chorros y las salidas en los años intermedios.

Las medidas muestran la velocidad y la dirección en la que se mueven los chorros, detalles esenciales para comprender las estrellas jóvenes.

Estas son las imágenes del lanzamiento temprano (ERO) y son solo el comienzo de JWST y su estudio de la formación estelar.

«Las observaciones futuras permitirán el análisis cuantitativo de las excitaciones, las tasas de pérdida de masa y las velocidades de estos nuevos chorros», escriben los autores.

«Como una región relativamente modesta de formación estelar masiva, NGC 3324 proporciona una vista previa de lo que pueden proporcionar los estudios de formación estelar con el JWST».

Las notas futuras serán más completas y detalladas. Ayudarán a arrojar más luz sobre uno de los temas más candentes de la astronomía: cómo las estrellas jóvenes impulsan la formación de planetas.

Los mecanismos de retroalimentación caracterizan a las estrellas jóvenes. Todavía están creciendo y, a medida que acumulan gas de las nubes en las que se fusionan, emiten parte de él a su entorno con sus chorros. Las salidas de gas ayudan a formar discos protoplanetarios y formar planetas como el nuestro.

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Una mejor comprensión de estos flujos de salida conduce a una mejor comprensión de los planetas y, a través de una expansión compleja, el potencial para que surja vida en otros lugares.

Nuestro sistema solar probablemente se formó en un cúmulo similar al de este estudio. Los astrónomos aún no están seguros, pero al revelar detalles en NGC 3324, pueden arrojar algo de luz sobre nuestros orígenes.

Un resplandor rojo de nubes que representan a NGC 3324
La intensa radiación de las muchas estrellas masivas azul-blancas de NGC 3324 crea un agujero en el gas y el polvo circundantes. (ESO)

Vivimos en el universoedad estelar«según el libro»Las cinco edades del universo.. «En esta era, la materia se organiza principalmente en estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias. Las estrellas producen la mayor parte de la energía del universo y durarán mucho tiempo. Dado que las estrellas proporcionan energía para la vida, la era estelar puede llamarse fácilmente la edad de la vida.

JWST puede recolectar luz antigua de las primeras estrellas y galaxias y mirar en el interior de los capullos estelares para mostrarnos cómo nacen las estrellas. Los resultados son grandes conocimientos científicos, pero además de responder a nuestras preguntas científicas, JWST hace algo más. Da contexto para la existencia de la humanidad en la era de la vida del universo.

El sol no es diferente de otras estrellas. Las mismas fuerzas dieron lugar a su formación y evolución, y el Sol habría emitido los mismos flujos polares y chorros que las estrellas jóvenes de esta imagen. Estos mecanismos de retroalimentación habrían dado forma al disco protoplanetario en el que se formó la Tierra.

Entonces, cada vez que vemos fotos de estrellas jóvenes en otros lugares, aprendemos algo sobre nuestros orígenes. Somos afortunados de tener el telescopio espacial James Webb para mostrarnos horizontes tan claros y vastos del nacimiento de estrellas. Los detalles exquisitos y exquisitos transmiten tanto la mente como el ojo. Podemos sentarnos y preguntarnos si cada uno, la vida, o incluso otra civilización, podría haber surgido.

Este artículo fue publicado originalmente por el universo hoy. Leer el el articulo original.

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