El James Webb capta un preludi de supernova rarament vist

L'estrella lluminosa i calenta Wolf-Rayet 124 (WR 124) es destaca al centre de la imatge composta del telescopi espacial James Webb, que combina longituds d'ones de llum de l'infraroig proper i l'infraroig mitjà obtingudes per la càmera d'infraroig proper i l'instrument d'infraroig mitjà del Webb. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERE Production Team.

Una vista poc comuna d'una estrella Wolf-Rayet —entre les estrelles més lluminoses, massives i més fugaçment detectables que es coneguin— va ser una de les primeres observacions fetes pel telescopi espacial James Webb de la NASA al juny del 2022. Amb els seus potents instruments per veure l'infraroig, Webb mostra l'estrella, anomenada WR 124, amb un detall sense precedents. L'estrella és a 15.000 anys llum de distància a la constel·lació de la Sageta.

Les estrelles massives passen amb molta rapidesa pels seus cicles de vida, i només algunes experimenten una breu fase de Wolf-Rayet abans de convertir-se en supernoves, cosa que fa que les detallades observacions d'aquesta excepcional fase obtingudes per Webb siguin valuoses per als astrònoms. Les estrelles Wolf-Rayet estan en procés de desprendre's de les seves capes externes, cosa que dóna com a resultat els seus característics halos de gas i pols. L'estrella WR 124 té 30 vegades la massa del Sol i, fins ara, ha desprès material equivalent a 10 sols. A mesura que el gas expulsat s'allunya de l'estrella i es refreda, es forma pols còsmica que brilla a la llum infraroja detectable pel Webb.

L'origen de la pols còsmica que pot sobreviure a l'explosió d'una supernova i contribuir al "pressupost de pols" total de l'univers és de gran interès pels astrònoms per diferents raons. La pols és part integral de com treballa l'univers: pot allotjar estrelles en formació, acumular-se per formar planetes i servir de plataforma perquè les molècules es formin i s'agrupin, incloent-hi els components bàsics de la vida a la Terra. Tot i les moltes funcions essencials que compleix la pols, encara hi ha més pols a l'univers del que poden explicar les teories actuals dels astrònoms sobre la seva formació. L'univers funciona amb un superàvit pressupostari de pols.

Clic per engrandir. Les estrelles Wolf-Rayet són conegudes per ser eficients productores de pols, i l'instrument d'infraroig mitjà del telescopi espacial James Webb de la NASA mostra això amb gran efecte. La pols còsmica més freda brilla a les longituds d'ona més llargues de l'infraroig mitjà, mostrant l'estructura de la nebulosa de WR 124. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERE Production Team.

Webb obre noves possibilitats per estudiar els detalls de la pols còsmica, que s'observa millor en longituds d'ona de llum infraroja. La càmera d'infraroig proper de Webb (NIRCam, per les sigles en anglès) equilibra la brillantor del nucli estel·lar de WR 124 i els detalls nuosos al gas circumdant més tènue. L'instrument d'infraroig mitjà (MIRI, per les sigles en anglès) del telescopi revela l'estructura gruixuda de la nebulosa de gas i pols del material expulsat que ara envolta l'estrella. Abans de Webb, els astrònoms amants de la pols simplement no tenien prou informació detallada per examinar les preguntes sobre la producció de pols en entorns com WR 124, i si els grans de pols eren prou grans i abundants per sobreviure a la supernova i convertir-se en una contribució significativa al pressupost total de pols. Ara aquestes preguntes es poden investigar amb dades reals.

Estrelles com WR 124 també serveixen com una analogia per ajudar els astrònoms a comprendre un període decisiu a la història dels començaments de l'univers. Estrelles moribundes similars van sembrar per primera vegada l'univers jove amb elements pesats forjats als seus nuclis, elements que ara són comuns a l'era actual, fins i tot a la Terra.

La imatge detallada de WR 124 obtinguda per Webb conserva per sempre un moment de transformació breu i turbulent, i promet descobriments futurs que revelaran misteris de la pols còsmica que han estat ocults durant molt de temps.

El telescopi espacial James Webb és el principal observatori de ciències espacials del món. Webb resoldrà els misteris del nostre sistema solar, veurà més enllà de mons distants al voltant d'altres estrelles i explorarà les misterioses estructures i els orígens del nostre univers i el nostre lloc. Webb és un programa internacional dirigit per la NASA amb els socis: l'Agència Espacial Europea (ESA) i l'Agència Espacial Canadenca (CSA-ASC).

Ho he vist aquí.