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Dondequiera que el JWST mire en el espacio, la materia y la energía interactúan en exhibiciones espectaculares. El Webb revela más detalles de estas interacciones que cualquier otro telescopio porque puede ver a través del denso gas y polvo que oculta muchos objetos.

En una nueva imagen, el JWST detecta una protoestrella joven de sólo 100.000 años de antigüedad.

La estrella se llama L1527 y, a pesar de su corta edad, todavía se encuentra enclavada en la nube molecular que la generó. Esta es una de las razones por las que la NASA construyó el JWST (con la ayuda de la ESA y la CSA). El telescopio puede ver a través del polvo y el gas para revelar las primeras etapas de la formación estelar.

Esta imagen fue captada con MIRI, el instrumento de infrarrojo medio. La joven protoestrella está en el centro de todo y sigue creciendo. Está acumulando masa del disco protoplanetario que la rodea. El disco es la pequeña línea oscura horizontal que se encuentra en el centro de la imagen.

En esta imagen del JWST, una protoestrella joven está creciendo y emitiendo chorros de material desde el interior de su nube molecular. (NASA, ESA, CSA, STScI)

La protoestrella no es una estrella de secuencia principal, por lo que no está experimentando fusión como el Sol. Puede haber una pequeña cantidad de fusión de deuterio en su núcleo, pero genera energía de una manera diferente.

A medida que la fuerza gravitatoria de la estrella atrae material, este se comprime y se calienta. Más energía proviene de las ondas de choque generadas por el material entrante que choca con el gas existente. Esta es la energía que ilumina la estrella y sus alrededores en el interior. nube molecular gigante que lo engendró.

A medida que las protoestrellas jóvenes acumulan masa, generan potentes campos magnéticos que, combinados con la rotación de la estrella, alejan la materia de la estrella.

Así, a medida que una protoestrella adquiere masa, también expulsa parte de ella al espacio en espectaculares chorros con forma de reloj de arena que surgen de los polos de la estrella. Estos chorros crean arcos de choque visibles en la materia que rodea a la estrella, que son las estructuras filamentosas.

Hay hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en el entorno de la estrella. Son compuestos orgánicos abundantes en todo el Universo que pueden haber contribuido a la aparición de la vida. Brillan en azul en la imagen, incluso en las estructuras filamentosas.

La región roja del centro es una gruesa capa de gas y polvo que rodea a la joven estrella, iluminada por la energía de la estrella. La región blanca entre el rojo y el azul es una mezcla de materiales. Aquí hay más hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), así como gases ionizados como el neón y otros hidrocarburos.

Esta no es la primera vez que el JWST examina L1527. En 2022, observó la protoestrella con su cámara de infrarrojo cercano (NIRCam).

Formación de estrellas
El JWST capturó esta imagen de L1527 con su cámara de infrarrojo cercano (NIRCam). (J. DePasquale, A. Pagan y A. Koekemoer (STScI))

Esta hermosa exhibición de materia y energía interactuando es transitoria.

Con el tiempo, las potentes emanaciones de la protoestrella limpiarán de gran parte del gas y el polvo de sus alrededores, aunque aún conservará su disco protoplanetario. Finalmente, la estrella se convertirá en una estrella de secuencia principal, fácilmente visible sin su velo de gas y polvo. Para entonces, el sistema planetario de la estrella estará tomando forma.

Hay preguntas sin respuesta sobre la formación de protoestrellas, y uno de los principales objetivos científicos del JWST es la formación de estrellas. Por ejemplo, los astrofísicos no saben exactamente cómo y cuándo se desencadena la fusión y una protoestrella se convierte en una estrella de secuencia principal.

Aunque los astrónomos saben que hay poderosos campos magnéticos alrededor de las protoestrellas, no saben exactamente cómo se forman y qué papel juegan en el colapso y la rotación de la estrella.

El JWST ha logrado algunos avances en esta cuestión. Recientemente confirmado que los chorros de las estrellas jóvenes están alineados debido a la rotación de la estrella y a los campos magnéticos, algo respaldado por la teoría pero no confirmado por observaciones hasta ahora.

También existen incertidumbres sobre cómo se forman las estrellas binarias. ¿Se forman de la misma manera que las estrellas solitarias? ¿Por qué hay tantas estrellas binarias?

Tampoco está clara la naturaleza exacta de los fenómenos que desencadenan la formación de estrellas. Las ondas de choque de las supernovas pueden desencadenar el nacimiento de estrellas, pero ¿qué ocurre en otros casos? ¿Es solo una cuestión de densidad?

Las respuestas a estas preguntas serán graduales. Gracias a su capacidad para ver con más detalle las estrellas jóvenes y las nubes de gas y polvo que las envuelven, el JWST está avanzando con una imagen a la vez.

Este artículo fue publicado originalmente por El universo hoy. Leer el artículo original.