21 Jun Webb detecta chorros protoestelares por primera vez

Por primera vez, y gracias a la cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos han sido capaces de observar chorros protoestelares. Su alineación confirma las actuales teorías sobre la formación estelar.

Los astrónomos han encontrado un intrigante grupo de chorros protoestelares, formados cuando los chorros de gas, expulsados por estrellas recién nacidas, chocan con el gas y polvo circundantes a altas velocidades.

Chorros protoestelares alineados

Normalmente, estos objetos tienen una variedad de orientaciones dentro de una misma región. Aquí, sin embargo, todos están inclinados en la misma dirección y con el mismo ángulo, como granizo cayendo durante una tormenta.

El descubrimiento de estos objetos alineados, posible solo gracias a la exquisita resolución espacial y sensibilidad de Webb en longitudes de onda del infrarrojo cercano, está proporcionando información sobre los fundamentos del nacimiento de las estrellas.

Chorros protoestelares gemelos

A medida que una nube de gas interestelar colapsa sobre sí misma para formar una estrella, gira más rápidamente para conservar el momento angular.

En estas condiciones, la única forma que tiene el gas de seguir moviéndose hacia el interior y no ser expulsado, es que parte de este momento angular pueda ser disipado. Pero, ¿Cómo puede llegar a disiparse?

A medida que la nube de gas gira sobre sí misma, se va aplanando hasta formar un disco de acreción alrededor de la joven estrella. Este disco interior es el responsable de transportar el material hacia abajo, como un remolino alrededor de un desagüe.

Los campos magnéticos giratorios en el disco interior lanzan parte del material en chorros protoestelares gemelos, que salen disparados en direcciones opuestas, perpendiculares al disco.

Disipación del momento angular

Los astrónomos creen que hay algunas fuerzas que potencialmente pueden cambiar la dirección de los chorros protoestelares durante este período de la vida de una protoestrella.

De este modo, la rotación de los chorros ayudaría a disipar parte del momento angular del sistema, permitiendo así que el material del disco pueda caer y depositarse sobre la superficie de la protoestrella.

Una forma de conseguirlo es en un sistema binario, en el que las estrellas giran una alrededor de la otra y se tambalean en su orientación, torciendo la dirección de los chorros protoestelares con el tiempo.

En la imagen de Webb, estos chorros se identifican por rayas grumosas de color rojo brillante. Estas rayas son ondas de choque producidas cuando el chorro golpea el gas y el polvo circundantes. Aquí, el color rojo indica la presencia de hidrógeno molecular y monóxido de carbono.

Gracias a su cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), Webb puede captar imágenes de estrellas extremadamente jóvenes y sus chorros protoestelares. Estas estrellas permanecen ocultas en longitudes de onda ópticas.

Estrellas bebé en la Nebulosa Serpens

La Nebulosa Serpens tiene solo uno o dos millones de años, por lo que es muy joven en términos cósmicos.

También alberga un grupo particularmente denso de estrellas recién formadas (alrededor de 100 mil años de edad) en el centro de esta imagen. Algunas de ellas crecerán hasta alcanzar la masa de nuestro Sol.

Serpens es una nebulosa de reflexión. Esto significa que es una nube de gas y polvo que no emite luz propia, sino que brilla al reflejar la luz de estrellas cercanas o de dentro de la nebulosa.

Así, en toda la región de esta imagen, filamentos y briznas de diferentes tonos representan la luz estelar reflejada de protoestrellas aún en formación dentro de la nube. En algunas áreas, hay polvo oscuro delante de la nebulosa, que aquí aparece en un tono naranja difuso.

Esta región ha sido el hogar de otros descubrimientos, incluyendo la ‘Sombra del Murciélago’. Recibió este nombre cuando los datos de 2020 del Telescopio Espacial Hubble revelaron que aletea, o se desplaza. Esta característica es visible en el centro de la imagen.

Estudios futuros

La impresionante imagen y el descubrimiento fortuito de los objetos alineados, son solo el primer paso de este programa científico. El equipo ahora utilizará el NIRSpec (Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano) de Webb para investigar la composición química de la nube.

Los astrónomos están interesados en determinar cómo los volátiles sobreviven a la formación de estrellas y planetas. Los volátiles son compuestos que subliman, o pasan del estado sólido directamente al gaseoso, a una temperatura relativamente baja. Incluyendo el agua y el monóxido de carbono.

Luego compararán sus hallazgos con las cantidades encontradas en discos protoplanetarios de estrellas de tipo similar.

Fuente: First of its kind detection made in striking new Webb image