🕷️ La araña cósmica como nunca antes vista con James Webb
La imagen capturada por el instrumento NIRCam muestra una nebulosa planetaria cuya estrella central está oculta por una nube rosácea de polvo. Una intensa luz roja emana de esta región, iluminando los materiales circundantes. Dos grandes bucles azulados, constituidos por delgadas crestas de gas molecular, se extienden diagonalmente desde el centro hacia los bordes de la imagen. Miles de estrellas blancas salpican el fondo, visibles a través de las capas de polvo más tenues.
La nebulosa planetaria NGC 6537 fotografiada por el telescopio James Webb. La estrella central está oculta por una nube de polvo rosa, mientras que estructuras azules se extienden desde el centro. Miles de estrellas forman el fondo.
Crédito: European Space Agency
Las nebulosas planetarias como esta se forman cuando estrellas ordinarias llegan al término de su existencia. Después de transformarse en gigantes rojas, estos astros expulsan sus capas externas al espacio, revelando su núcleo extremadamente caliente. La radiación ultravioleta emitida por la estrella central ioniza la materia eyectada, provocando su luminiscencia. Esta fase espectacular de la vida estelar dura solo algunas decenas de miles de años, lo que la convierte en un fenómeno relativamente efímero a escala cósmica.
La estrella central de la nebulosa aparece más brillante que las redes de gas y polvo que la rodean. Las observaciones en el dominio óptico, como las realizadas por Hubble, mostraban una estrella débil y azul, pero la visión infrarroja de Webb revela una envoltura de polvo caliente que rodea al astro principal. Este polvo probablemente orbita alrededor de la estrella en forma de disco, explicando la apariencia rojiza captada por los instrumentos sensibles a las longitudes de onda infrarrojas.
Los lóbulos extendidos de la nebulosa, que forman las "patas" de la araña cósmica, ahora son visibles en su totalidad. Estas estructuras azules, que se extienden aproximadamente tres años luz cada una, están delimitadas por la luz emitida por moléculas de hidrógeno. El gas escapando del centro de la nebulosa ha inflado estas burbujas masivas a lo largo de miles de años, creando estas formas cerradas que ocupan todo el campo de visión del instrumento NIRCam.
Nuevas observaciones revelan también la presencia de chorros de gas activos emanando del corazón de la nebulosa. Una estructura en forma de "S" alargada, de color púrpura, marca la ubicación donde un chorro rápido emergió cerca de la estrella central y colisionó con la materia previamente expulsada. Esta interacción contribuyó a esculpir la estructura ondulada que observamos hoy, modelando progresivamente la apariencia característica de esta nebulosa planetaria.
La formación de las nebulosas planetarias
Las nebulosas planetarias representan una de las fases finales de la evolución estelar para estrellas de masa media, como nuestro Sol. Cuando estos astros agotan su combustible nuclear, su equilibrio interno se rompe, provocando una expansión espectacular de sus capas externas.
Esta transformación las lleva a la etapa de gigante roja, donde su diámetro puede aumentar varios cientos de veces. Durante esta fase, la estrella se vuelve inestable y comienza a perder masivamente su materia en el espacio interestelar, creando un viento estelar particularmente intenso.
La eyección de las capas externas revela progresivamente el núcleo caliente de la estrella, que se transforma en enana blanca. Este residuo estelar emite entonces una radiación ultravioleta intensa que excita los átomos del gas circundante, provocando la luminiscencia característica de las nebulosas planetarias.
La belleza de estas estructuras cósmicas es efímera, pues el gas disperso termina por diluirse en el espacio interestelar después de solo algunas decenas de miles de años, enriqueciendo el medio interestelar con elementos pesados sintetizados por la estrella.
La importancia de la observación infrarroja
La observación en el infrarrojo permite penetrar velos cósmicos que permanecen opacos en el dominio visible. Los polvos interestelares, que absorben y difunden la luz visible, se vuelven parcialmente transparentes a las longitudes de onda infrarrojas más largas.
Esta propiedad física explica por qué el telescopio James Webb puede revelar detalles ocultos a los instrumentos ópticos como Hubble. Las regiones de formación estelar, los discos protoplanetarios y los corazones de las nebulosas, a menudo oscurecidos por el polvo, se vuelven accesibles a la observación infrarroja.
Los objetos fríos en el Universo, como los polvos a algunas decenas de grados sobre el cero absoluto, emiten principalmente en el infrarrojo. Al captar esta radiación térmica, los astrónomos pueden estudiar la temperatura, la composición y la distribución de los materiales fríos en el espacio.
La capacidad de Webb para detectar la luz infrarroja con una sensibilidad excepcional abre una nueva ventana al Universo, permitiendo explorar fenómenos hasta ahora invisibles y remontarse más atrás en el tiempo cósmico para observar las primeras generaciones de estrellas y galaxias.