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El telescopio James Webb observa impresionantes ondas alrededor de una estrella

El telescopio espacial James Webb no deja de sorprendernos con todas sus imágenes, una de las últimas observadas es la estrella WR140.

La estrella no se observa como un simple punto brillante sino que se puede ver unas ondas alrededor de ella, que no es un efecto óptico, es una imagen absolutamente real:

Créditos: NASA, ESA, James Webb

La imagen fue tomada con el instrumento Mid-Infrared (MIRI) en julio y muestra misteriosas ondas teñidas de un ligero color rojo alrededor de la estrella. Los astrofísicos creen que es una especie de nebulosa espiral alrededor de WR 140.

La estrella también se ve con seis picos principales a su alrededor que se llaman picos de difracción creados por el propio telescopio.  

Lo que sabemos de esa estrella es que es de tipo Woft-Rayet, estas estrellas son muy luminosas y calientes (entre 25.000 a 200.000 ºC) cuyos espectros están dominados por fuertes líneas de emisión, esto es debido a que pierden masa a un ritmo muy superior al de cualquier otro tipo de estrella, expulsándola a través de enormes vientos estelares, esta masiva expansión hacia el exterior de la estrella se hace a velocidades del orden de 1.000 a 2500 km/s. Son estrellas muy azules y su pico de emisión se encuentra en el ultravioleta. Las estrellas Wolf-Rayet son algunas de las estrellas más luminosas de la galaxia, son además el último eslabón en la cadena evolutiva de las estrellas de gran masa antes de la fase de supernovapor tanto es muy importante su estudio.

James Webb con esta curiosa imagen demostraría en imágenes la expansión en el espacio de capas de la estrella, exactamente lo que ocurre con la expulsión de masa con sus tremendos vientos estelares…

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Cosas que tal vez no sabías de nuestra estrella, el Sol

Hay muchos estudios sobre la formación de nuestra estrella y como consecuencia la formación del sistema solar, pero uno reciente a partir de datos de la misión Gaia revela que nuestra estrella se pudo haber formado por el paso cercano de una galaxia enana que orbita continuamente nuestra galaxia, la galaxia Sagitario, que es una galaxia satélite de la Vía láctea. Es muy pequeña por eso está en el rango de galaxia enana, de echo tiene un diámetro de unos 10.000 años luz, se encuentra actualmente a 70.000 años luz de la Tierra y se mueve continuamente en una órbita polar sobre el disco galáctico a unos 50 000 años luz del centro de nuestra galaxia. El próximo choque ocurrirá en unos 100 millones de años y finalmente se fusionará con la Vía Láctea.

Esta pequeña galaxia realiza pasos periódicos por el disco de nuestra galaxia, la va moldeando y removiendo y agitando el gas y el polvo galáctico, en uno de esos pasos pudo haber sembrado la zona donde está actualmente el Sol y haber sido el detonante para la creación de estrellas y por consiguiente de sistemas planetarios.

Tenemos que remontarnos a hace aproximadamente 4600 millones de años cuando a partir de una nube molecular de gas y polvo se empezó a formar lo que hoy conocemos como el Sistema Solar. El detonante que hizo que la nube molecular colapsara dando origen a nuestro Sistema Solar era hasta la fecha un misterio, aunque habían hipótesis de que tal vez la explosión de una supernova cercana habría enviado una onda expansiva de gases calientes que se topó con la nube provocando su colapso. Sería una explicación del colapso que fue necesario para la formación del sistema Solar, pero este nuevo descubrimiento de la posible acción de la galaxia enana Sagitario es bastante posible.

Cuando la materia se comprime aparecen procesos energéticos enormes, partes de la nebulosa comienzan agregarse y la acción de la gravedad va formando la estrella, estos procesos concentran una enorme cantidad de calor, cuando se llega a la cifra mágica de los 10 millones de grados se desencadenan procesos nucleares (fusión nuclear) que hacen que la estrella se encienda. Con la fusión nuclear, el Sol convierte el hidrógeno en helio, y la masa restante del proceso se convierte en energía. Hay un equilibro entre la presión del interior de la estrella y la gravedad de la misma que evita que se colapse.

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Por tanto nuestra estrella es una enorme bola de gas compuesta por un 75% de hidrógeno y un 25% de helio. Libera plasma, que forma el viento solar (heliosfera). La Tierra está protegida por un campo magnético que repele ese viento solar, pero se cuela por los polos magnéticos terrestres, formando las auroras polares. Es una estrella amarilla de tipo G (enana amarilla) que se encuentra en la secuencia principal (90% de su vida). Después se irá enrojeciendo y agrandando (gigante roja), hasta que estalle y forme una nebulosa planetaria, quedando como una estrella enana blanca.

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El Sol observado en diferentes longitudes de onda por la sonda SOHO, imágenes de NASA.
Ciclo vida del Sol
Ciclo de vida del Sol, la escala está en miles de millones de años. Actualmente el Sol tiene 4600 millones de años. Sobre los 8 mil millones de años irá calentándose hasta convertirse en una gigante roja, cuando tenga la edad de 11 mil millones de años estallará y quedará en el centro una enana blanca.
Curiosidades sobre el Sol
  • El Sol está compuesto de hidrógeno (70%) y helio (28%).
  • El Sol es 109 veces más ancho que la Tierra y 330.000 veces más masivo.
  • El área de la superficie del Sol es 11,990 veces mayor que la de la Tierra.
  • La distancia media entre la Tierra y el Sol es una Unidad Astronómica (AU)
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El Sol y su comparación con la Tierra
  • El Sol es una esfera casi perfecta. Hay una diferencia de 10 kilómetros entre el diámetro polar y ecuatorial del Sol. Esto significa que es lo más parecido a una esfera perfecta que se ha observado en la naturaleza.
  • Cuando el Sol haya quemado todo su hidrógeno, continuará quemando helio durante 130 millones de años más. Durante este tiempo, se expandirá hasta el punto de envolver a Mercurio, Venus y la Tierra. En esta etapa se habrá convertido en una gigante roja.
  • El Sol algún día será del tamaño de la Tierra. Después de su fase de gigante roja, el Sol colapsará. Mantendrá su enorme masa con el volumen aproximado de nuestro planeta. Cuando esto suceda, se habrá convertido en una enana blanca.
  • La temperatura dentro del Sol puede alcanzar los 15 millones de grados centígrados. La energía se genera en el núcleo del Sol, por fusión nuclear, cuando el hidrógeno se convierte en helio. Los objetos calientes se expanden, el Sol explotaría si no fuera por su enorme fuerza gravitacional. La temperatura en la superficie del Sol se acerca a los 5.600 grados centígrados.
  • La luz del Sol tarda ocho minutos en llegar a la Tierra. El Sol está a una distancia promedio de 150 millones de kilómetros de la Tierra. La luz viaja a 300.000 kilómetros por segundo. Dividir uno por otro nos da un tiempo aproximado de 500 segundos (ocho minutos y 20 segundos). Aunque esta energía llega a la Tierra en unos minutos, ya habrá tardado millones de años en viajar desde el núcleo del Sol hasta su superficie.
  • El Sol viaja a 220 kilómetros por segundo. Nuestra estrella está a unos 26.000 años luz del centro galáctico. El Sol tarda entre 225 y 250 millones de años en completar una órbita del centro de la  Vía Láctea .
  • La distancia del Sol a la Tierra cambia a lo largo del año. Esto se debe a que la Tierra viaja en una órbita elíptica alrededor del Sol. La distancia entre los dos cuerpos varía de 147 a 152 millones de kilómetros.
  • El Sol es de mediana edad. Con alrededor de 4.600 millones de años, el Sol ya ha consumido aproximadamente la mitad de su reserva de hidrógeno. Le queda suficiente para seguir quemando hidrógeno durante aproximadamente 5 mil millones de años. El Sol es actualmente un tipo de estrella conocida como enana amarilla.
  • El Sol tiene un campo magnético enorme. La energía magnética liberada por el Sol durante las tormentas magnéticas provoca erupciones solares. Vemos estos como manchas solares. En las manchas solares, las líneas magnéticas se retuercen y giran, como lo haría un tornado en la Tierra.
  • El sol genera viento solar. El viento es una corriente de partículas cargadas. Este viaja a aproximadamente 450 kilómetros por segundo a través del sistema solar. El viento solar ocurre cuando el campo magnético del Sol se extiende hacia el espacio.
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Para saber más:

Las manchas solares

La sonda Solar Orbiter y sus descubrimientos

La sonda SOHO

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La estrella RS Puppis y su precioso eco de luz

En esta impresionante imagen obtenida con el Telescopio Espacial Hubble podemos observar la brillante estrella del hemisferio sur RS Puppis observable en la constelación de la Popa (Puppis). Se aprecia también con un enorme y maravilloso envoltorio de polvo reflectante de luz iluminado por la estrella.

Créditos:
NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) – Hubble/Europe Collaboration; Acknowledgement: H. Bond (STScI and Pennsylvania State University)

Ese curioso y apoteosico envoltorio son espesas y oscuras nubes de polvo que permiten mostrar un fenómeno conocido como eco de luz con una claridad sorprendente. Los ecos de luz se producen cuando el destello inicial que parte de un objeto que incrementa su brillo súbitamente se refleja en el polvo interestelar que se encuentra en el medio. La luz del destello inicial alcanza al observador en primer lugar, mientras que la reflejada en el polvo u otros objetos situados entre la fuente y el observador comienza a llegar poco después. Puesto que esta luz ha viajado hacia adelante y alejándose de la estrella, provoca la ilusión de un eco que se expande más rápido que la velocidad de la luz. Estos brillos en el polvo permite a los astrónomos estudiar como ha evolucionado el polvo que rodea al objeto.

Un ejemplo de ecos de luz: La evolución del eco de luz alrededor de V838 Monocerotis:

RS Puppis es diez veces más masiva que el Sol y 200 veces más grande es además una de las estrellas más luminosas de la clase estrellas cefeidas variables. Su brillo intrínseco promedio es 15.000 veces mayor que la luminosidad del nuestra estrella. A medida que avanzan las estrellas variables, las cefeidas tienen períodos comparativamente largos: el RS Puppis, por ejemplo, varía en brillo en casi un factor de cinco cada 40 días más o menos.

Las estrellas Cefeidas son estrellas variables muy luminosas, de 500 a 300.000 veces más grandes que el Sol. Son variables pulsantes que se expanden y encogen en un corto período de tiempo siguiendo un patrón específico. Los astrónomos pueden realizar mediciones de distancia a una cefeida midiendo la variabilidad de su luminosidad, lo que las hace muy valiosas para la ciencia. De echo fue el estudio de una estrella Cefeida la que nos cambio la visión del Universo, lo hizo el famoso astrónomo estadounidense  Edwin Hubble.
Hasta principios del siglo XX, se pensaba que nuestra Galaxia era el Universo. Estudios de luminosidad de estrellas Cefeidas realizados por el Edwin Hubble demostraron que existen estructuras muy lejanas, exteriores a la vía láctea, la llamada en la época “nebulosa de Andrómeda” no era más que otra galaxia a 2.4  millones de años luz. Por tanto descubrimos que nuestra galaxia era una más de las otras miles de millones de nuestro Universo.

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La impresionante imagen de una lucha estelar

Esta impresionante imagen que podéis ver a continuación se ha obtenido desde el observatorio ALMA, la imagen muestra el resultado de una tremenda lucha estelar, un complejo e impresionante entorno de gas que rodea a la binaria HD101584.

Los colores de esta apoteosica imagen representan la velocidad, pasando del azul (gas que se mueve más rápido hacia nosotros) al rojo (gas que se aleja más rápido de nosotros). Los chorros, casi a lo largo de la línea de visión, impulsan el material en azul y rojo. Las estrellas del sistema binario se encuentran en el único punto brillante del centro de la estructura de anillo que se muestra en verde, el cual se mueve a la misma velocidad que el sistema en su conjunto a lo largo de la línea de visión. Los astrónomos creen que este anillo tiene su origen en el material expulsado mientras la estrella de masa inferior del sistema binario avanzaba en espiral hacia su compañera gigante roja.

Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al. Agradecimientos a: Robert Cumming

Podemos hacer un zoom hacia ese impresionante objeto:

Créditos: European Southern Observatory (ESO)

A medida que la estrella principal se convertía en una gigante roja, creció lo suficiente como para envolver a su pareja estelar de menor masa. En respuesta, la estrella más pequeña se dirigió en espiral hacia el núcleo de la gigante, pero no chocó con ella. Más bien, esta maniobra hizo que la estrella más grande estallara, dispersando de manera espectacular sus capas de gas y dejando expuesto su núcleo. Toda una lucha estelar…

Para saber más:

ALMA capta los resultados de una batalla estelar

Arturo: la gran gigante naranja

La estrella Arturo (Arcturus o alpha boötis) es la 4ª estrella más brillante del firmamento (magnitud visual -0.04), se trata de una gigante naranja que podemos encontrar en la constelación de Boyero (hemisferio norte celeste).

arturusLa estrella Arturo en la constelación de Boyero. Imagen de stellarium.

Esta situada a una distancia de 36 años luz de nosotros y su diámetro es enorme, unas 27 veces el tamaño del Sol. Destaca su llamativo color rojo-anaranjado, mucho más llamativo e impresionante sí se observa con ayuda de telescopios. Nuestro Sol se convertirá a su vez en una estrella como Arturo en unos 5000 millones de años.

arturo_solComparación Arturo con el Sol.Imagen Wikipedia.

También se la llama «el guardián de la Osa» pues según una antigua leyenda griega está protegiendo a la Osa Mayor y a la Osa Menor.

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