Por primera vez, se puede observar con gran nitidez una imagen inédita de la producción de polvo por el choque de viento de dos estrellas masivas, tomadas con el telescopio espacial James Webb.
Joel Sánchez Bermúdez, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM, es el único mexicano en participar en esta colaboración internacional, que agrupa a 32 investigadores de 34 instituciones de ocho países: Estados Unidos, Reino Unido, Canadá, Australia, Francia, Alemania, Japón y México. El grupo científico está encabezado por Ryan M. Lau, del NSF NOIR Lab, ubicado en Tucson Arizona, y perteneciente a la National Science Foundation de Estados Unidos.
Las estrellas que hay en el Universo tienen diferentes masas. Hay estrellas como el Sol, que son relativamente pequeñas. Las estrellas que tienen al menos ocho veces la masa del Sol se consideran estrellas masivas o de alta masa, explicó Sánchez Bermúdez.
Las dos estrellas en WR140 producen capas de polvo que parecen anillos cada 8 años, como se ve en esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de la NASA. Cada anillo se creó cuando las estrellas se acercaron y sus vientos estelares chocaron, comprimiendo el gas y formando polvo.
Credito: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech
“Estas estrellas son muy importantes para la evolución química del Universo, porque generan la mayoría de los elementos químicos pesados que existen, ya sea a lo largo de su vida a a través de su muerte en forma de explosiones de supernovas”, detalló.
Las estrellas masivas tienen una característica muy particular: el 90 por ciento de ellas están en sistemas múltiples o binarios. Eso quiere decir que hay al menos dos estrellas orbitando una alrededor de la otra, a diferencia de las estrellas de baja masa, como el Sol, en donde la proporción de sistemas múltiples es menor.
“Cada una de las estrellas masivas orbitando tiene un cierto viento estelar, que es básicamente gas lanzado desde la fotosfera exterior de la estrella. Lo que puede ocurrir es que, cuando un par de estrellas se se encuentran cerca a lo largo de sus órbitas, el viento de las mismas choca entre sí. En este choque de vientos es justamente donde pueden ocurrir fenómenos muy interesantes, como la formación de polvo”, explicó Sánchez Bermúdez.
El artículo que se está publicando, en el que Sánchez Bermúdez es colaborador, es parte de un programa de Ciencia Temprana con el Telescopio Espacial James Webb y se difunde hoy en la revista Nature Astronomy. Las observaciones se obtuvieron en el infrarrojo medio con la cámara MIRI del telescopio, la cual observa radiación entre cuatro y doce micras.
“Estamos viendo más de un siglo de producción de polvo en este sistema”, declaró a la NASA Ryan Lau, astrónomo del NSF NOIR Lab y autor principal de este estudio.
“El estudio también demuestra que el polvo formado por este tipo de sistemas binarios está compuesto principalmente de granos de polvo de Carbono del tamaño de nanómetros”, añadió Sánchez Bermúdez.
La imagen reafirma el gran poder de observación del Telescopio Espacial James Webb. “También ilustra que tan sensitivo es el JWST. Antes de estas observaciones, solo éramos capaces de ver dos anillos de polvo usando telescopios en Tierra. Ahora vemos 17”, añadió Ryan Lau a la NASA.
Sánchez Bermúdez comentó que el proyecto es el primero de una serie de estudios de varios de estos sistemas binarios de estrellas masivas que están interactuando. Para esto hemos utilizado varias cámaras del Telescopio Espacial James Webb, en particular MIRI y NIRISS, concluyó el investigador mexicano.