El James Webb captura un extraño fenómeno cósmico por primera vez

Las espectaculares ondas concéntricas alrededor de esta estrella que se ve en la foto (abriendo el artículo) no son un efecto óptico, son la consecuencia de un extraño fenómeno que ocurre en nuestra galaxia y que ahora podemos ver con gran detalle gracias a las cámaras de infrarrojos del James Webb.

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No es la primera vez que Judy Schmidt, una experta en el procesamiento de imágenes espaciales y miembro de la Planetary Society, nos sorprende sacándole el jugo a los datos que llegan del telescopio espacial James Webb. Ya lo hizo el pasado mes de julio cuando compartió una impresionante imagen de la Galaxia del Abanico que asombró a los astrónomos.

Ahora el Webb se ha fijado en una estrella en la constelación de Cygnus (el cisne) que está a unos 5.600 años luz de distancia de la Tierra. En realidad se trata de un sistema binario de estrellas que se conoce como binaria con vientos de colisión. Este sistema llamado WR 140 está formado por dos estrellas extremadamente raras: una Wolf-Rayet, estrellas de gran tamaño que se encuentran en una fase avanzada de su evolución y pierden masa a un ritmo muy elevado, y de una estrella tipo O, una estrella muy caliente que alcanza temperaturas que superan los 30.000 grados Kelvin.

El baile orbital de estas dos estrellas provoca los círculos concéntricos que se ven en la imagen. Aunque para que la foto fuera más fiel a la realidad, habría que eliminar los reflejos en forma de estrella típicos del James Webb.

Cómo suceden estos círculos concéntricos

Como apunta Science Alert, las dos estrellas del sistema WR 140 están perdiendo gran cantidad de masa debido a la enorme velocidad de sus vientos estelares, que soplan a unos 3.000 kilómetros por segundo. Las estrellas Wolf-Rayet son muy calientes, muy luminosas y muy viejas. Se puede decir que están al final de su vida útil porque tienen poco hidrógeno, son ricas en nitrógeno o carbono y pierden masa a un ritmo muy elevado. Las estrellas de tipo O también son muy calientes y brillantes y son de las más masivas que se conocen, por lo que su tiempo de vida es muy corto.

Las dos estrellas del sistema WR 140 describen una órbita en forda de elipse. Con lo que hay un momento en el que las dos están en el punto más alejado respecto a la otra (apoastro) y otro en el que están lo más cerca posible (periastro). En el punto de periastro las dos estrellas están a una distancia un tercio mayor que la que separa la Tierra del Sol.

En ese momento los vientos espaciales de ambas estrellas están tan cerca que chocan, produciendo también la colisión del material que las rodea. Esto provoca la aceleración de las partículas y genera radiación energética. Tras este choque, según se va enfriando el material del viento estelar, también se forma polvo, una forma de carbono que absorbe luz ultravioleta de las estrellas haciendo que se caliente y que vuelva a emitir radiación.

Esa radiación es la que captura el Instrumento del Infrarrojo Medio (MIRI) del James Webb, que cuenta con una cámara y un espectrógrafo que ve la luz en la región del infrarrojo medio del espectro electromagnético. Cuando el polvo espacial sale despedido hacia afuera debido a los vientos estelares se expande y se enfría, perdiendo densidad. El medio australiano lo describe como una serie de burbujas que van saliendo hacia el espacio, aunque desde la perspectiva del Webb se ven solo los bordes de la burbuja con una concentración más densa de material y dan la impresión de ondas concéntricas.

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Esos círculos representan los periodos de periastron que se han ido sucediendo durante los años —siguiendo las órbitas de las estrellas, la colisión del viento y la producción de polvo que se producen exactamente cada 7,94 años — y sirven, igual que los círculos concéntricos en los troncos de los árboles, para saber su edad. La imagen del Webb muestra 20 anillos que equivalen a unos 160 años de burbujas de polvo.