Antes de que se encienda la luz y brille una nueva estrella, debe acumularse suficiente gas y polvo en un espacio muy reducido para que se encienda la fuente de energía de una estrella, la fusión nuclear. Esto no ocurre en absoluto en reposo. La materia se arremolina y, antes de que la estrella vea la luz del día, no es raro que se produzcan violentos partos. El telescopio espacial James Webb ha dirigido su objetivo hacia este espectáculo, que se revela con un detalle sin precedentes.

Un equipo internacional, que incluye investigadores del Instituto Max Planck de Astronomía, ha captado recientemente una espectacular imagen del llamado objeto Herbig-Haro HH211 en luz infrarroja con el telescopio espacial James Webb. El objeto se encuentra en dirección a la constelación de Perseo y consiste en dos corrientes (o chorros) opuestas de gas que brotan de una estrella bebé situada en el centro y que aún está cubierta en su cuna.

HH211 se encuentra a sólo unos 1.000 años luz de la Tierra, lo que lo convierte en un objetivo ideal para el telescopio espacial. Las corrientes de gas de este tipo emiten luz por sí solas y pueden remontarse a embriones estelares -o protoestrellas- que crecen en medio de una densa nube molecular. El progenitor estelar de HH211 es un análogo infantil de nuestro Sol. Mientras que la vida esperada de una estrella similar al Sol es de unos diez mil millones de años, HH211 sólo tiene unas decenas de miles de años y apenas un 8% de la masa del Sol.

El magnífico aspecto de los objetos Herbig-Haro como HH211 se debe a un efecto físico. El gas expulsado hacia el exterior desde el turbulento centro del nacimiento de la estrella choca con el gas y el polvo de los alrededores, formando ondas de choque y desencadenando radiación. Una mirada más atenta a las trayectorias en forma de sacacorchos del chorro de gas interior sugiere que no es una, sino dos las estrellas que están naciendo en el centro, orbitando una alrededor de la otra.

Estas observaciones con el JWST no sólo proporcionan imágenes asombrosas, afirma Thomas Henning, director del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg. Las observaciones generan información inestimable en nuestra búsqueda por comprender la formación estelar.

Imagen del chorro doble de HH 211. Se aprecian claramente una serie de ondas de choque arqueadas a lo largo del chorro. Esta serie de ondas de choque se origina en el gas expulsado episódicamente de la protoestrella situada en el centro a medida que ésta aumenta gradualmente de tamaño por la inflexión de gas y polvo sobre ella | foto ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín)

Las estrellas recién nacidas y sus flujos de salida no son fáciles de detectar en luz visible porque aún están incrustadas en la densa nube de gas y polvo a partir de la cual se están formando. Sin embargo, el telescopio James Webb observa la luz infrarroja emitida por los chorros de gas, que puede penetrar el gas y el polvo que los oscurecen.

Más concretamente, son moléculas como el hidrógeno, el monóxido de carbono y el monóxido de silicio las que se excitan por las condiciones turbulentas, emitiendo luz infrarroja en longitudes de onda características. La imagen del telescopio espacial es también una superposición de estas fuentes de luz, lo que permite a los investigadores cartografiar la estructura de los flujos de salida.

El equipo también midió las longitudes de onda de la luz emitida por el hidrógeno y el monóxido de carbono excitados en las grandes ondas de choque arqueadas al final de los chorros, así como por el óxido de silicio del propio chorro. Como era de esperar, estas longitudes de onda se desvían de las longitudes de onda estándar que emitiría el gas en estado de reposo.

El desplazamiento de las longitudes de onda se explica por el efecto Doppler y es comparable al de un coche de policía cuya sirena cambia de tono al acercarse y alejarse de una persona. En el caso de HH211, los investigadores utilizan este efecto para medir una velocidad de las corrientes de gas que, de 80 a 100 kilómetros por segundo (unos 300.000 kilómetros por hora), es relativamente lenta en comparación con otros sistemas en los que las protoestrellas están más avanzadas.

La velocidad de la onda de proa al final de los chorros, es decir, donde el chorro choca con el material circundante, es mucho menor aún. Esto es un indicio directo de que, en el caso de este sistema aún muy joven, el material del chorro está formado principalmente por moléculas. La velocidad de las ondas de choque es aún demasiado baja para romper las moléculas. Sin embargo, es probable que esto cambie a medida que aumente la edad de la protoestrella.


Fuentes

Max Planck Institute for Astronomy | NASA | ESA


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