El telescopio Webb ha revelado un misterio en un exótico sistema estelar ubicado aproximadamente a 8.000 años luz de la Tierra. Gracias a sus capacidades de observación en el infrarrojo medio, el telescopio espacial capturó la primera imagen de cuatro espirales de polvo arremolinadas que rodean a dos estrellas envejecidas, unidas en una danza orbital.
La NASA publicó la imagen el miércoles, confirmando la existencia de capas de polvo alrededor de dos estrellas Wolf-Rayet en el sistema Apep. Observaciones anteriores solo habían detectado una espiral de polvo, mientras que Webb no solo logró ver las cuatro, sino que también precisó cuánto tardan ambas estrellas en orbitarse mutuamente.
“Mirar las nuevas observaciones de Webb fue como entrar en una habitación oscura y encender la luz: todo apareció ante nuestros ojos”, dijo en un comunicado Yinuo Han, investigadora del Caltech en Pasadena, California, y autora principal de un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal. “Hay polvo en todas partes en la imagen de Webb, y el telescopio muestra que la mayor parte fue expulsada en estructuras repetitivas y predecibles”.
Único en su tipo
Las estrellas Wolf-Rayet son extremadamente raras: se cree que solo existen alrededor de mil en toda la Vía Láctea. Son estrellas masivas y brillantes en etapas avanzadas de evolución. Debido a su tamaño, no viven por mucho tiempo; consumen su combustible rápidamente y expulsan su masa al espacio mediante vientos estelares de alta presión.
La pareja de estrellas en Apep —nombrada como el dios egipcio del caos— ha estado desprendiendo sus capas externas durante los últimos 700 años. Las dos Wolf-Rayet están gravitacionalmente unidas, junto con una tercera compañera: una estrella supergigante masiva que genera un vacío en las nubes de polvo desde su órbita más amplia.
La mayoría de las estrellas Wolf-Rayet orbitan entre sí cada dos a diez años, y el período orbital más largo registrado es de 30 años. Sin embargo, las estrellas de Apep pasan una cerca de la otra cada 190 años. El equipo detrás del nuevo estudio determinó las órbitas combinando la ubicación de los anillos visibles en la imagen de Webb con la velocidad de expansión de las capas de polvo, medida por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile durante un período de ocho años.
Un fenómeno emocionante
En cada una de estas largas órbitas, las estrellas permanecen cercanas durante 25 años, formando las capas expansivas de polvo. A medida que se acercan y se cruzan, sus vientos estelares chocan y se mezclan, generando las espirales de polvo durante un periodo que dura un cuarto de siglo. En otros sistemas estelares, el polvo solo persiste por unos meses.
Aunque la imagen de Webb puede transmitir serenidad, no hay nada tranquilo en las estrellas de Apep. Ambas expulsan polvo a velocidades de entre 1.200 y 2.000 millas por segundo (2.000 a 3.000 kilómetros por segundo) mientras se desplazan por el cosmos.
Las Wolf-Rayet fueron originalmente más masivas que su tercera compañera, pero han perdido gran parte de su masa con el tiempo. Los científicos estiman que ambas tienen entre 10 y 20 veces la masa del Sol, mientras que la supergigante posee entre 40 y 50 veces la masa de nuestra estrella.
Aunque los científicos ya conocían la existencia de esta tercera estrella en el sistema Apep, las observaciones del Webb confirmaron que está gravitacionalmente unida al revelar cómo atraviesa las capas de polvo. “Webb nos dio la ‘pistola humeante’ para probar que la tercera estrella está ligada gravitacionalmente a este sistema”, dijo Ryan White, estudiante de doctorado en la Universidad Macquarie en Sídney, Australia, y autor de otro estudio publicado en The Astrophysical Journal.
Las dos estrellas masivas están en camino a la destrucción: eventualmente explotarán como supernovas. Es posible que alguna de ellas emita un estallido de rayos gamma antes de convertirse en un agujero negro.
