Nuevas imágenes del JWST revelan signos de interrogación cósmicos y buckybolas en una nebulosa planetaria

Buckyballs y un signo de interrogación cósmico aturden en nuevas imágenes JWST de una nebulosa planetaria

Nuevas imágenes del Telescopio Espacial James Webb podrían arrojar nueva luz sobre cómo evolucionan las estrellas moribundas con el tiempo

Imagen de una nebulosa planetaria tomada por el Telescopio Espacial James Webb.

Una imagen muestra la nebulosa planetaria Tc 1 observada por el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio espacial James Webb, que combina nueve filtros que abarcan longitudes de onda de 5,6 a 25,5 micrones, mucho más allá de lo que el ojo humano puede detectar. Los tonos azules representan gas más caliente en longitudes de onda más cortas del infrarrojo medio; los tonos rojos trazan material más frío en longitudes de onda más largas. La imagen fue procesada por Katelyn Beecroft usando PixInsight.

NASA/ESA/CSA/Western University/J. Cami

En 2010, los astrónomos hicieron un descubrimiento maravilloso: buckybolas, también conocidas como moléculas de buckminsterfullereno, dentro de una nebulosa planetaria que se formó a partir de una estrella moribunda. Se trata de moléculas compuestas por 60 átomos de carbono, cada uno de los cuales está unido a tres átomos vecinos. El resultado es una forma parecida a una pelota de fútbol compuesta por 20 hexágonos y 12 pentágonos. Se confirmó inicialmente la existencia de estas moléculas en 1985, y durante años los científicos habían pensado que podrían encontrarse en el espacio. Pero las observaciones de 2010 confirmaron la teoría. Y ahora algunos de los mismos astrónomos han regresado con nuevos resultados del Telescopio Espacial James Webb (JWST) que podrían ayudar a arrojar aún más luz sobre cómo las estrellas moribundas dan forma al cosmos.

La nebulosa se llama Tc 1 y se encuentra a unos 10.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Ara. Las nuevas imágenes del JWST revelan gas caliente, representado en azul, rodeado por gas relativamente más frío, representado en rojo. En el centro hay una enana blanca, el núcleo denso y compacto de una estrella moribunda. Allí, las nuevas imágenes revelan una estructura extraña que se asemeja a un signo de interrogación al revés. El origen de esta estructura sigue siendo un misterio, según los astrónomos.

“Tc 1 ya era extraordinario, ya que fue el objeto que nos dijo que las buckybolas existen en el espacio, pero esta nueva imagen nos muestra que solo habíamos arañado la superficie”, dijo en un comunicado Jan Cami, investigador principal del nuevo proyecto JWST que analizó Tc 1 y autor principal del estudio de 2010 que describe el descubrimiento de buckybolas en el espacio. “Las estructuras que estamos viendo ahora son impresionantes y plantean tantas preguntas como respuestas”.

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Al contrario de su nombre, las nebulosas planetarias no tienen mucho que ver con los planetas, aunque recibieron ese apodo porque a los primeros astrónomos les parecían planetas gaseosos. Más bien son regiones de gas y polvo cósmicos que han explotado de las capas exteriores de estrellas moribundas cuyas masas oscilan entre 0,8 y ocho soles.

“Por muy hermosa que sea esta imagen, para mí es ante todo un conjunto de datos”, dijo Charmi Bhatt, Ph.D. candidato de la Western University en Ontario, que participó en la nueva investigación, en el mismo comunicado. “La nitidez y la sensibilidad de JWST no se parecen a nada con lo que haya trabajado antes. Las estructuras que eran completamente invisibles para nosotros ahora se presentan con una claridad asombrosa: las capas, los rayos, los detalles finos en el halo exterior. Y lo más importante, a través de la espectroscopia de unidad de campo integral, ahora podemos conectar todo lo que vemos morfológicamente en la imagen directamente con la química y la física que suceden en toda la nebulosa. Esa combinación es lo que hace que este conjunto de datos sea tan poderoso”.

En las nuevas imágenes, las buckybolas de la nebulosa son prominentes, concentradas en la capa esférica inmediatamente alrededor de la estrella moribunda central. La distribución de buckybolas y otras moléculas en la nebulosa planetaria ayudará a los astrofísicos a descifrar cómo evolucionan estas estructuras con el tiempo y a saber más sobre qué química alimenta el cosmos.

“Medimos minuciosamente las propiedades de las buckybolas en todo nuestro conjunto de datos y luego elaboramos un mapa de dónde están todas”, dijo Morgan Giese, otro Ph.D. candidato de Western, quien dirigió el análisis, en el comunicado. “Curiosamente, estas esferas huecas microscópicas en realidad también están distribuidas en forma de esfera hueca. Buckyballs dispuestas como una buckyball gigante. Todavía estamos trabajando en por qué están ubicadas aquí, pero es realmente divertido ver todas estas pequeñas cosas aparecer en nuestros datos”.

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