James-Webb hace un zoom espectacular sobre una estrella moribunda

Las estrellas masivas atraviesan una brevísima fase de transición conocida como fase Wolf-Rayet antes de explotar en supernovas. Tomando el relevo del Hubble, el telescopio James Webb ha dirigido su mirada infrarroja hacia la estrella Wolf-Rayet, llamada WR 124, obteniendo detalles sin precedentes. Una nebulosa de gas y polvo envuelve a la estrella y brilla en la luz infrarroja detectada por JWST, mostrando una estructura nudosa y una historia de eyecciones episódicas, según se explica en un comunicado de la NASA y la ESA.

Zoom espectacular sobre una estrella moribunda

El telescopio espacial James Webb está tomando el relevo del Hubble ante nuestros ojos, lenta pero inexorablemente. La NASA y la ESA publican periódicamente imágenes tomadas por el JWST el año pasado que los astrofísicos han terminado de procesar. El último ejemplo es un zoom sobre una estrella ya observada con el telescopio Hubble, a la que el Webb da ahora un nuevo aspecto.

La estrella en cuestión es WR 124, una estrella Wolf-Rayet que puede verse en la constelación de Flecha (no confundir con Sagitario) a unos 15 000 años luz del Sistema Solar en la Vía Láctea. Fue descubierta por el astrónomo estadounidense Paul W. Merrill en 1938 y está rodeada por una nebulosa de materia expulsada conocida como M1-674.

De las estrellas Wolf-Rayet a los agujeros negros

Las estrellas Wolf-Rayet se conocen desde 1867. Fueron descubiertas, como su nombre indica, por Charles Wolf y Georges Rayet, del Observatorio de París, mientras observaban tres estrellas de la constelación de Cygnet con el fin de estudiar una joven disciplina entonces en pleno desarrollo tras los trabajos del físico alemán Gustav Kirchhoff y del químico Robert Bunsen: la espectroscopia.

Estas estrellas parecían anormales debido a la presencia de extrañas líneas de emisión espectral de origen desconocido. En el siglo XX, los astrofísicos llegaron a comprender que las estrellas WR son estrellas masivas que superan las 10 masas solares y que se observan al final de su vida, cuando las inestabilidades las llevan a expulsar parte de sus capas superiores, como preludio de explosiones de supernova de tipo SN II.

Por tanto, sólo viven unos pocos millones de años como máximo en la secuencia principal, sintetizando elementos como el carbono y el oxígeno, antes de colapsar gravitatoriamente. La explosión dejará entonces una estrella de neutrones como cadáver estelar y, en el caso de las estrellas más masivas, a veces agujeros negros estelares.

¿Estrellas Wolf-Rayet en el origen del polvo cósmico?

Con la observación de hoy de WR 124, el James Webb nos muestra en el infrarrojo y con falsos colores una estrella agonizante de unas 30 masas solares, que ya ha expulsado unas diez masas solares como máximo con potentes vientos.

La llamada fase Wolf-Rayet de las estrellas masivas es breve. El material que expulsan se enfría hasta convertirse en polvo carbonoso y silicatado. Se cree que ésta es una de las fuentes de formación de polvo en las galaxias, pero no está claro en qué medida contribuye a ello, ya que la explosión y, sobre todo, la temperatura de las explosiones de supernova SN II pueden destruir este polvo.

El James-Webb debería ayudarnos a ver con más claridad estudiando estrellas como WR 124. Hay que recordar que el polvo desempeña un papel importante en la formación estelar actual, ya que sirve para disipar parte del calor de una nube protoestelar en colapso en una protoestrella. Una nube demasiado caliente tenderá a oponerse a su colapso por su presión. Por último, el polvo es el material básico del que nacen los planetas rocosos.

Así pues, podemos comprender todo el potencial que los astrofísicos y los cosmoquímicos podrán extraer de las observaciones con el JWST, sobre todo si recordamos que es en las bandas de hielo que rodean al polvo en las nubes moleculares, donde nacen las estrellas, donde tienen lugar las complejas y ricas reacciones químicas prebióticas.

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