ASTRONOMÍA. JWST revela discos protoplanetarios en un cúmulo estelar cercano

JWST revela discos protoplanetarios en un cúmulo estelar cercano, James Webb

 

Imágenes compuestas de NGC6357 (Fuente: NASA)

27 noviembre 2023.- La Nebulosa de Orión es una de las favoritas entre los observadores de estrellas, sin duda una de las mías. Es una nebulosa estelar gigante a partir de la cual se están formando estrellas jóvenes y calientes. Telescópicamente aparece ante el ojo como una neblina gris/verde, pero las cámaras revelan la verdadera gloria de estas regiones de formación estelar. 

El Sol alguna vez fue parte de tal objeto y los astrónomos han estado investigando sus secretos durante décadas. Ahora, un nuevo artículo presenta los resultados de un estudio detallado del Telescopio Espacial James Webb (JWST) que ha estado explorando discos de formación de planetas alrededor de estrellas en la Nebulosa de la Langosta.

El concepto de que una nebulosa estelar colapsa para formar una estrella fue propuesto por primera vez a principios del siglo XX por el astrónomo inglés James Jeans. Desde entonces hemos desarrollado un modelo para describir no sólo el nacimiento de las estrellas sino también su evolución y posterior muerte. El proceso continúa describiendo cómo las estrellas jóvenes y calientes suelen ir acompañadas de discos de material de la nebulosa y estos discos protoplanetarios pueden colapsar para formar planetas. 

Atacama Large Millimeter Array de disco planetario alrededor de HL Tauri (Fuente: ALMA)

Para comprender todos los aspectos de la formación de sistemas planetarios es importante estudiarlos en sus variados entornos; desafortunadamente, estos sistemas no son demasiado comunes y a menudo están oscurecidos por el polvo, lo que causa dificultades de observación. Muchos de los sistemas planetarios jóvenes se forman donde hay altos niveles de radiación ultravioleta, especialmente en regiones de formación de estrellas masivas como 6357.

Un buen ejemplo de vivero estelar es la Nebulosa de la Langosta, también conocida por el título menos pegadizo NGC6357 (del Nuevo Catálogo General). La nebulosa se encuentra en la constelación de Escorpio, a una distancia de 6.000 años luz; recuerde que un año luz es una medida de distancia definida por la distancia que la luz puede recorrer en un año. ¡Es más fácil decir 6.000 años luz que 57.000.000.000.000.000 km!

Un equipo de astrónomos ha convertido el JWST en NGC6357 para explorar el interior de la nebulosa. El área bajo estudio alberga numerosas estrellas OB masivas, entre ellas las estrellas más masivas de la Galaxia. El equipo se centró en 15 discos en tres áreas con la esperanza de ayudar a comprender el impacto del medio ambiente en la formación de planetas. Estudiaron un disco conocido como 'XUE 1' y exploraron su disco interior (dentro de 10 unidades astronómicas; 1 AU es la distancia promedio entre el Sol y la Luna). En su artículo informan sobre la abundancia de agua, monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno y acetileno en una distancia de una unidad astronómica; esto sería imposible sin JWST.

Los hallazgos revelan que el agua y otras moléculas están presentes en las regiones internas del disco donde podrían formarse los planetas terrestres. Esto ocurre en una región que es quizás uno de los entornos más extremos de la galaxia. ¡Muestra que las condiciones para la formación de planetas terrestres son tan probables en regiones de formación de estrellas de alta masa como en las de baja masa! 

El equipo también identificó que el crecimiento de granos de polvo comenzó con la detección de estructuras que eventualmente podrían conducir a planetas en sistemas de 0,5 millones de años. Parece entonces que la formación de planetas puede estar en marcha o, de hecho, haber ocurrido a pesar del entorno extremo.

Fuente: Inventario molecular en la región interna de un disco protoplanetario extremadamente irradiado.

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