Por primera vez, un fenómeno que los astrónomos habían esperado durante mucho tiempo poder fotografiar directamente ha sido capturado por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA. En esta impresionante imagen de la Nebulosa Serpens, el descubrimiento se encuentra en la zona norte de esta joven y cercana región de formación estelar.
Los astrónomos encontraron un grupo intrigante de flujos protoestelares, formados cuando chorros de gas arrojados por estrellas recién nacidas chocan con gas y polvo cercanos a altas velocidades. Normalmente, estos objetos tienen una variedad de orientaciones dentro de una región. Aquí, sin embargo, todos están inclinados en la misma dirección, en el mismo grado, como el aguanieve que cae durante una tormenta.
El descubrimiento de estos objetos alineados, posible sólo gracias a la exquisita resolución espacial y sensibilidad de Webb en longitudes de onda del infrarrojo cercano, está proporcionando información sobre los fundamentos de cómo nacen las estrellas.
Entonces, ¿cómo se relaciona la alineación de los chorros estelares con la rotación de la estrella? Cuando una nube de gas interestelar colapsa sobre sí misma para formar una estrella, gira más rápidamente. La única forma de que el gas continúe moviéndose hacia adentro es eliminando parte del giro (conocido como momento angular).
Se forma un disco de material alrededor de la joven estrella para transportar material hacia abajo, como un remolino alrededor de un desagüe. Los campos magnéticos giratorios en el disco interior lanzan parte del material en chorros gemelos que se disparan hacia afuera en direcciones opuestas, perpendiculares al disco de material.
En la imagen de Webb, estos chorros se identifican por rayas grumosas de color rojo brillante, que son ondas de choque causadas cuando el chorro golpea el gas y el polvo circundantes. Aquí, el color rojo indica la presencia de hidrógeno molecular y monóxido de carbono. Webb puede obtener imágenes de estas estrellas extremadamente jóvenes y de sus flujos, que antes estaban obstruidos en longitudes de onda ópticas.
Los astrónomos dicen que hay algunas fuerzas que potencialmente pueden cambiar la dirección de los flujos de salida durante este período de la vida de una estrella joven. Una forma es cuando las estrellas binarias giran una alrededor de la otra y oscilan en su orientación, cambiando la dirección de los flujos con el tiempo.
Estrellas de la Nebulosa Serpens
La Nebulosa Serpens tiene sólo uno o dos millones de años, lo que es muy joven en términos cósmicos. También alberga un cúmulo particularmente denso de estrellas recién formadas (de unos 100.000 años de antigüedad) en el centro de esta imagen, algunas de las cuales eventualmente crecerán hasta alcanzar la masa de nuestro sol.
Serpens es una nebulosa de reflexión, lo que significa que es una nube de gas y polvo que no crea su propia luz, sino que brilla reflejando la luz de las estrellas cercanas o dentro de la nebulosa.
Entonces, en toda la región de esta imagen, filamentos y volutas de diferentes tonos representan la luz estelar reflejada por protoestrellas aún en formación dentro de la nube. En algunas zonas hay polvo delante de ese reflejo, que aquí aparece en un tono naranja difuso.
Esta región ha sido hogar de otros descubrimientos coincidentes, incluido el aleteo «Bat Shadow», que obtuvo su nombre cuando los datos de 2020 del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA revelaron que aleteaba o se desplazaba. Esta característica es visible en el centro de la imagen de Webb.
Estudios futuros
La impresionante imagen y el descubrimiento fortuito de los objetos alineados son en realidad sólo 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 las sustancias químicas volátiles sobreviven a la formación de estrellas y planetas. Los volátiles son compuestos que se subliman o pasan de sólido directamente a gas, a una temperatura relativamente baja, incluidos el agua y el monóxido de carbono. Luego compararán sus hallazgos con las cantidades encontradas en discos protoplanetarios de estrellas de tipo similar.
Estas observaciones se realizaron como parte del programa Webb General Observer 1611 (PI: K. Pontoppidan). Los resultados iniciales del equipo se publicaron en el Astrophysical Journal.
Con información de The Astrophysical Journal
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