La rara vista de una estrella Wolf-Rayet, una de las estrellas más luminosas, más masivas y más detectables brevemente que se conocen, fue una de las primeras observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb de la NASA en junio de 2022. Webb muestra la estrella, WR 124, con un detalle sin precedentes con sus potentes instrumentos infrarrojos. La estrella está a 15.000 años luz de distancia en la constelación de Sagitta.
Las estrellas masivas corren a través de sus ciclos de vida, y solo algunas de ellas pasan por una breve fase Wolf-Rayet antes de convertirse en supernova, lo que hace que las observaciones detalladas de Webb de esta rara fase 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 ha arrojado material por valor de 10 soles, hasta ahora. A medida que el gas expulsado se aleja de la estrella y se enfría, se forma polvo cósmico y brilla en la luz infrarroja detectable por Webb.
El origen del polvo cósmico que puede sobrevivir a una explosión de supernova y contribuir al “presupuesto de polvo” general del universo es de gran interés para los astrónomos por múltiples razones. El polvo es parte integral del funcionamiento del universo: alberga estrellas en formación, se reúne para ayudar a formar planetas y sirve como plataforma para que las moléculas se formen y se agrupen, incluidos los componentes básicos de la vida en la Tierra. A pesar de las muchas funciones esenciales que desempeña el polvo, todavía hay más polvo en el universo del que pueden explicar las teorías actuales de formación de polvo de los astrónomos. El universo está operando con un superávit de presupuesto de polvo.
Una estrella grande y brillante brilla desde el centro con estrellas más pequeñas esparcidas por toda la imagen. Una nube grumosa de material rodea la estrella central, con más material arriba y abajo que a los lados.
Se sabe que las estrellas Wolf-Rayet son eficientes productoras de polvo, y el instrumento de infrarrojo medio del telescopio espacial James Webb de la NASA muestra esto con gran eficacia. El polvo cósmico más frío brilla en las longitudes de onda del infrarrojo medio más largas, mostrando la estructura de la nebulosa de WR 124.
Webb abre nuevas posibilidades para estudiar detalles en el polvo cósmico, que se observa mejor en longitudes de onda de luz infrarrojas. La cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) equilibra el brillo del núcleo estelar de WR 124 y los detalles nudosos en el gas circundante más débil. El instrumento de infrarrojo medio (MIRI) 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 explorar las cuestiones de la producción de polvo en entornos como WR 124, y si los granos de polvo eran lo suficientemente grandes y abundantes para sobrevivir a la supernova y convertirse en una contribución significativa al presupuesto general de polvo. . Ahora esas preguntas se pueden investigar con datos reales.
Estrellas como WR 124 también sirven como analogía para ayudar a los astrónomos a comprender un período crucial en la historia temprana del universo. Estrellas moribundas similares primero sembraron 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 Webb de WR 124 conserva para siempre un breve y turbulento tiempo de transformación, y promete descubrimientos futuros que revelarán los misterios ocultos durante mucho tiempo del polvo cósmico.
El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional dirigido por la NASA con sus socios, ESA (Agencia Espacial Europea) y CSA (Agencia Espacial Canadiense).
