Webb de la NASA captura el flujo supersónico de una estrella joven

Esta nueva imagen del Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA muestra a Herbig-Haro 211 (HH 211), un chorro bipolar que viaja a través del espacio interestelar a velocidades supersónicas. A aproximadamente 1.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Perseo, el objeto es uno de los flujos protoestelares más jóvenes y más cercanos, lo que lo convierte en un objetivo ideal para Webb.

En esta imagen del telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA aparece Herbig-Haro 211 (HH 211), un chorro bipolar que viaja a través del espacio interestelar a velocidades supersónicas. A aproximadamente 1.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Perseo, el objeto es uno de los flujos protoestelares más jóvenes y más cercanos, lo que lo convierte en un objetivo ideal para Webb. Los objetos Herbig-Haro son regiones luminosas que rodean estrellas recién nacidas y se forman cuando los vientos estelares o chorros de gas que arrojan estas estrellas recién nacidas forman ondas de choque que chocan con gas y polvo cercanos a altas velocidades. Esta espectacular imagen de HH 211 revela una salida de una protoestrella de Clase 0, un análogo infantil de nuestro Sol cuando no tenía más que unas pocas decenas de miles de años y con una masa de sólo el 8% del Sol actual ( eventualmente se convertirá en una estrella como el Sol). Las imágenes infrarrojas son poderosas para estudiar las estrellas recién nacidas y sus flujos, porque dichas estrellas invariablemente todavía están incrustadas dentro del gas de la nube molecular en la que se formaron. La emisión infrarroja de los flujos de la estrella penetra el gas y el polvo que lo oscurecen, lo que hace que un objeto Herbig-Haro como HH 211 sea ideal para la observación con los sensibles instrumentos infrarrojos de Webb. Las moléculas excitadas por las condiciones turbulentas, incluido el hidrógeno molecular, el monóxido de carbono y el monóxido de silicio, emiten luz infrarroja que Webb puede recolectar para trazar la estructura de los flujos de salida. La imagen muestra una serie de arcos de choque hacia el sureste (abajo a la izquierda) y al noroeste (arriba a la derecha), así como el estrecho chorro bipolar que los impulsa con un detalle sin precedentes: aproximadamente 5 a 10 veces mayor resolución espacial que cualquier imagen anterior de HH 211. Se ve que el chorro interior “se mueve” con simetría especular a ambos lados de la protoestrella central. Esto concuerda con observaciones a escalas más pequeñas y sugiere que la protoestrella puede ser en realidad una estrella binaria no resuelta. [Descripción de la imagen: En el centro hay una delgada nube horizontal multicolor inclinada de abajo a la izquierda hacia arriba a la derecha. En su centro hay una nube de color marrón oscuro de la que salen ambos chorros. Estos flujos de salida pasan de colores amarillo/naranja a una región azul claro, con características prominentes de color rosa claro en las regiones exteriores.] Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín)

Los objetos Herbig-Haro son regiones luminosas que rodean estrellas recién nacidas y se forman cuando los vientos estelares o chorros de gas que arrojan estas estrellas recién nacidas forman ondas de choque que chocan con gas y polvo cercanos a altas velocidades. Esta espectacular imagen de HH 211 revela una salida de una protoestrella de Clase 0, un análogo infantil de nuestro Sol cuando no tenía más que unas pocas decenas de miles de años y con una masa de sólo el 8% del Sol actual ( eventualmente se convertirá en una estrella como el Sol).

Las imágenes infrarrojas son poderosas para estudiar las estrellas recién nacidas y sus flujos, porque dichas estrellas invariablemente todavía están incrustadas dentro del gas de la nube molecular en la que se formaron. La emisión infrarroja de los flujos de la estrella penetra el gas y el polvo que lo oscurecen, lo que hace que un objeto Herbig-Haro como HH 211 sea ideal para la observación con los sensibles instrumentos infrarrojos de Webb. Las moléculas excitadas por las condiciones turbulentas, incluido el hidrógeno molecular, el monóxido de carbono y el monóxido de silicio, emiten luz infrarroja que Webb puede recolectar para trazar la estructura de los flujos de salida.

La imagen muestra una serie de arcos de choque hacia el sureste (abajo a la izquierda) y al noroeste (arriba a la derecha), así como el estrecho chorro bipolar que los impulsa. Webb revela esta escena con un detalle sin precedentes: aproximadamente de 5 a 10 veces mayor resolución espacial que cualquier imagen anterior de HH 211. Se ve que el chorro interior se "menea" con simetría especular a ambos lados de la protoestrella central. Esto concuerda con observaciones a escalas más pequeñas y sugiere que la protoestrella puede ser, de hecho, una estrella binaria no resuelta.

Esta sorprendente imagen muestra un fenómeno celeste relativamente raro conocido como objeto Herbig-Haro. Este objeto Herbig-Haro en particular se llama HH111 y fue fotografiado por la Cámara de Campo Amplio 3 (WFC3) del Hubble. Estos espectaculares objetos se forman en circunstancias muy específicas. Las estrellas recién formadas suelen ser muy activas y, en algunos casos, expulsan chorros muy estrechos de gas ionizado que se mueve rápidamente, un gas que está tan caliente que sus moléculas y átomos han perdido sus electrones, lo que hace que el gas esté muy cargado. Las corrientes de gas ionizado chocan entonces con las nubes de gas y polvo que rodean a las estrellas recién formadas a velocidades de cientos de kilómetros por segundo. Son estas colisiones energéticas las que crean objetos Herbig-Haro como HH111. WFC3 toma imágenes en longitudes de onda óptica e infrarroja, lo que significa que observa objetos en un rango de longitud de onda similar al rango al que los ojos humanos son sensibles (óptico) y un rango de longitudes de onda que son ligeramente demasiado largas para ser detectadas por los ojos humanos (infrarrojo). ). Los objetos Herbig-Haro en realidad liberan mucha luz en longitudes de onda ópticas, pero son difíciles de observar porque el polvo y el gas que los rodean absorben gran parte de la luz visible. Por lo tanto, la capacidad del WFC3 para observar en longitudes de onda infrarrojas (donde las observaciones no se ven tan afectadas por el gas y el polvo) es crucial para observar con éxito los objetos Herbo-Haro. Crédito: ESA/Hubble y NASA, D. Padgett (GSFC), T. Megeath (Universidad de Toledo) y B. Reipurth (Universidad de Hawaii)

Observaciones anteriores de HH 211 con telescopios terrestres revelaron arcos de choque gigantes que se alejaban de nosotros (noroeste) y se acercaban a nosotros (sureste) y estructuras similares a cavidades en hidrógeno y monóxido de carbono impactados, respectivamente, así como un chorro bipolar nudoso y ondulante. en monóxido de silicio. Los investigadores han utilizado estas nuevas observaciones para determinar que el flujo de salida del objeto es relativamente lento en comparación con protoestrellas más evolucionadas con tipos similares de flujos de salida.

El equipo midió las velocidades de las estructuras de salida más internas en aproximadamente 80 a 100 kilómetros por segundo. Sin embargo, la diferencia de velocidad entre estas secciones del flujo de salida y el material principal con el que chocan (la velocidad de la onda de choque) es mucho menor. Los investigadores concluyeron que las emisiones de las estrellas más jóvenes, como la del centro de HH 211, están compuestas principalmente de moléculas, porque las velocidades comparativamente bajas de las ondas de choque no son lo suficientemente energéticas como para dividir las moléculas en átomos e iones más simples.

Más información

Webb es el telescopio más grande y potente jamás lanzado al espacio. En virtud de un acuerdo de colaboración internacional, la ESA proporcionó el servicio de lanzamiento del telescopio, utilizando el vehículo de lanzamiento Ariane 5. En colaboración con sus socios, la ESA fue responsable del desarrollo y la calificación de las adaptaciones del Ariane 5 para la misión Webb y de la adquisición del servicio de lanzamiento por parte de Arianespace. La ESA también proporcionó el espectrógrafo NIRSpec y el 50% del instrumento de infrarrojo medio MIRI, que fue diseñado y construido por un consorcio de institutos europeos financiados a nivel nacional (el Consorcio Europeo MIRI) en asociación con el JPL y la Universidad de Arizona.

Webb es una asociación internacional entre la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).

Crédito de imagen: ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín)

Enlaces

• ESA Webb prevé un folleto más interactivo
• Publicación en el sitio web de STScI
• Publicación en el sitio web de la ESA
• Publicación en el sitio web de la NASA
• Artículo científico

Contactos

Bethany Downer

Director de Comunicaciones Científicas de la ESA/Webb

Correo electrónico: Bethany.Downer@esawebb.org

Ninja Menning

Sala de redacción y oficina de relaciones con los medios de la ESA

Correo electrónico: media@esa.int

Publicado en ESA/Webb el 14 de septiembre del 2023, enlace publicación.