El telescopio Webb reveló un misterio de un exótico sistema de estrellas ubicado a unos 8.000 años luz de la Tierra. Utilizando sus capacidades de observación de infrarrojo medio, el telescopio espacial captó la primera imagen de cuatro espirales de polvo que rodean a dos antiguas estrellas que permanecen asociadas en una danza orbital.
La NASA publicó la imagen el miércoles y confirmó la existencia de las capas de polvo que rodean a dos estrellas Wolf-Rayet del sistema Apep. Las observaciones anteriores solo habían detectado una espiral de polvo, pero el Webb no solo logró ver que hay cuatro ,sino que además calculó cuánto tardan las estrellas binarias en su órbita mutua.
“Ver las nuevas observaciones del Web fue como entrar en un cuarto oscuro y encender la luz”, declaró Yinuo Han, del Caltech de Pasadena, California, a cargo del nuevo trabajo publicado en el Astrophysical Journal. “En la imagen del Webb hay polvo por todas partes, y el telescopio muestra que la mayor parte se expulsó en estructuras repetitivas y predecibles”.
Sin igual
Las estrellas Wolf-Rayet son muy infrecuentes, y se cree que en la galaxia de la Vía Láctea solamente habría unas mil. Son estrellas masivas y brillantes en las últimas etapas de su evolución estelar. Las estrellas de ese tamaño no duran mucho, y las Wolf-Rayets agotan su combustible bastante rápido, expulsando su masa hacia el espacio con vientos de alta presión.
Este par de estrellas que está en Apep, nombre del dios egipcio del caos, ha estado expulsando sus capas exteriores durante los últimos 700 años. Las dos estrellas están gravitacionalmente vinculadas entre sí y tienen una tercera compañera que es una supergigante masiva, que forma un agujero en las nubes de polvo con su órbita más amplia.
La mayoría de las estrellas Wolf-Rayet orbitan la una en torno a la otra cada dos a diez años, y el periodo orbital más largo que se registró es de 30 años. Pero estas estrellas de Apep se cruzan cada 190 años. El equipo de investigadores que llevó a cabo este nuevo trabajo logró calcular las órbitas de las estrellas combinando mediciones de la ubicación de los anillos de la imagen del Webb con la velocidad de la expansión de sus capas exteriores, a partir de observaciones del Muy Grande Telescopio del Observatorio Europeo del Sur en Chile, a lo largo de ocho años.
Espirales de polvo estelar
Con cada órbita larga, las estrellas permanecen casi juntas durante 25 años y forman sus capas exteriores de polvo. Cuando se acercan y cruzan, sus vientos estelares colisionan y se mezclan, formando espirales de polvo durante casi un cuarto de siglo. El polvo de otros sistemas de estrellas dura unos meses nada más.
Al ver la imagen del Webb, todo parece tranquilo, pero estas estrellas de Apep no lo son en absoluto. Ambas emiten polvo a 2.000 o 3.000 kilómetros por segundo, mientras viajan velozmente por el cosmos.
Las estrellas Wolf-Rayet eran inicialmente más masivas que su tercera compañera, pero a lo largo de los años han expulsado casi toda su masa. Los científicos calculan que las dos estrellas tienen entre 10 y 20 veces la masa de nuestro sol, y que la supergigante tiene entre 40 y 50 veces esa masa.
Aunque los científicos sabían sobre la tercera estrella del sistema Apep, las observaciones del Webb confirmaron que también está sujeta gravitacionalmente al sistema ya que pasa entre las capas de polvo. “El Webb nos brindó evidencia de que la tercera estrella está gravitacionalmente sujeta a este sistema”, dijo Ryan White, estudiante del doctorado de la Universidad Macquarie de Sydney, Australia, y autor de otro trabajo publicado en el Astrophysical Journal.
Las dos estrellas masivas van camino a su destrucción y eventualmente explotarán como supernovas. Es posible que alguna de ellas emita un estallido de rayos gamma antes de convertirse en un agujero negro.
