JWST captura imágenes increíbles de polvo impulsado por la luz; Alerta científica:

Dos raras estrellas que se orbitan entre sí en un amplio y salvaje tango han brindado a los astrónomos una oportunidad única para estudiar el suave golpe de luz en sus faldas polvorientas.

El objeto binario, llamado WR 140, está rodeado por una serie de densas capas de polvo que están siendo empujadas lentamente hacia el espacio, no solo por los vientos estelares de partículas cargadas, sino por los haces de radiación emitidos por las propias estrellas.

Por primera vez, los científicos pudieron observar directamente esta presión de radiación en acción, utilizando observaciones infrarrojas del Observatorio Keck para rastrear la columna gigante a medida que se extendía por el espacio durante 16 años.

Esto ayuda a explicar lo que vemos un última imagen Desde el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el sujeto es un segundo papelmostrando un binario en llamas incrustado en una profusión de columnas de polvo brillante.

«Es difícil ver la luz de las estrellas que causa la aceleración porque la fuerza se desvanece con la distancia y otras fuerzas toman el control rápidamente». dice el astrónomo Yinuo Han de la Universidad de Cambridge.

«Para presenciar un nivel de aceleración que se vuelva medible, el material debe estar razonablemente cerca de la estrella o la fuente de presión de radiación debe ser extremadamente fuerte. WR 140 es una estrella binaria cuyo violento campo de radiación potencia estos efectos, haciéndolos accesibles a nuestros datos de alta precisión”.

WR 140 se encuentra a unos 5.600 años luz de distancia en la constelación de Cygnus y se encuentra entre los más raros. Es lo que se conoce como un binario de viento en colisión, que consiste en una estrella Wolf-Rayet extremadamente rara y una compañera supergigante azul tipo O, otro objeto raro.

como tenemos explicado de antemanoLas estrellas Wolf-Rayet son muy calientes, muy luminosas y muy viejas, y se queman al final de su secuencia principal de vida. Están significativamente empobrecidos en hidrógeno, son ricos en nitrógeno o carbono y pierden masa a un ritmo muy alto. Esta masa perdida también contiene un alto contenido de carbono, que absorbe la radiación de las estrellas y la vuelve a emitir como luz infrarroja.

Las estrellas de tipo O, por otro lado, se encuentran entre las estrellas más masivas conocidas, y también son muy calientes y brillantes; debido a que son tan masivos, su vida útil es increíblemente corta, pasando a simple vista después de solo unos pocos millones de años.

Ambas estrellas del sistema WR 140 son rápidas vientos estelares, volando por el espacio a unos 3.000 km (1.864 millas) por segundo. Por lo tanto, ambos pierden masa a un ritmo bastante rápido. En realidad, esto es bastante normal. Pero las estrellas se orbitan entre sí en forma elíptica u ovalada, lo que significa que no giran uniformemente. Se juntan para acercarse (periestrone) y luego se separan nuevamente en una larga distancia (apaestrone).

En periastron, sus poderosos vientos estelares chocan, provocando sacudidas y una gigantesca nube de polvo que se esparce hacia el exterior, creando una columna de polvo. Las estrellas se orbitan entre sí cada 7,94 años, lo que significa que cada capa nueva se crea 7,94 años después de la última. Esta previsibilidad significa que objetos como el WR 140 son temas fascinantes para estudiar la producción y la aceleración del polvo.

Pero habrás notado que la forma de las conchas es peculiar, con un lado alargado, dando lugar a lo que se ha descrito como «ardilla«La forma. Esto es difícil de explicar solo a partir de los vientos estelares.

«En ausencia de fuerzas externas, cada espiral de polvo debe expandirse a un ritmo constante». han dice.

“Al principio estábamos confundidos porque no podíamos hacer que nuestro modelo coincidiera con las observaciones, hasta que finalmente nos dimos cuenta de que estábamos viendo algo nuevo. Los datos no coinciden porque la tasa de expansión no fue constante, sino que se fue acelerando. Lo captamos en cámara por primera vez».

Pero hay otra explicación. presión de radiación. La radiación electromagnética, la luz, ejerce una presión pequeña y diminuta sobre lo que golpea debido a la transferencia de impulso del fotón a la superficie. Los fotones son tan pequeños y sin masa que no afectarán tu vida diaria, pero las estrellas emiten una radiación muy poderosa. Sin filtrar y en el vacío del espacio, en realidad puede empujar la materia. Este es el principio subyacente Tecnología de vela ligera.

Cuando el equipo incorporó la presión de radiación en sus modelos de WR 140, pudieron reproducir la forma única de la envoltura hinchable alrededor del sistema binario.

«En cierto sentido, siempre supimos que esta debía ser la causa de la fuga, pero nunca soñé que seríamos capaces de ver la física de esta manera». dice el astrofísico Peter Tuthill de la Universidad de Sydney, Australia.

“Cuando miro los datos ahora, veo el penacho WR140 desplegándose como una vela gigante hecha de polvo. Cuando atrapa el viento fotónico que fluye de la estrella, como un yate que atrapa una ráfaga, da un salto repentino hacia adelante”.

De hecho, el universo está lleno de maravillas.

La investigación del equipo ha sido publicada. Naturalezay un segundo artículo sobre las observaciones del JWST Astronomía de la naturaleza.