En esta imagen de mosaico que se extiende a lo largo de 340 años luz, la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) muestra la región de formación de estrellas de la Nebulosa de la Tarántula bajo una nueva luz, incluidas decenas de miles de estrellas jóvenes nunca antes vistas que anteriormente estaban envueltas en un velo cósmico. polvo. La región más activa parece brillar con estrellas jóvenes masivas, de color azul pálido. Dispersas entre ellas hay estrellas aún incrustadas, que parecen rojas, pero que aún no han emergido del polvoriento capullo de la nebulosa. NIRCam es capaz de detectar estas estrellas envueltas en polvo gracias a su resolución sin precedentes en longitudes de onda del infrarrojo cercano. En la parte superior izquierda del cúmulo de estrellas jóvenes y en la parte superior de la cavidad de la nebulosa, una estrella más vieja muestra de manera prominente los ocho picos de difracción distintivos de NIRCam, un artefacto de la estructura del telescopio. Siguiendo el pico central superior de esta estrella hacia arriba, casi apunta a una burbuja distintiva en la nube. Las estrellas jóvenes aún rodeadas de material polvoriento están soplando esta burbuja, comenzando a labrarse su propia cavidad. Los astrónomos utilizaron dos de los espectrógrafos de Webb para observar más de cerca esta región y determinar la composición química de la estrella y el gas que la rodea. Esta información espectral les dirá a los astrónomos sobre la edad de la nebulosa y cuántas generaciones de estrellas ha visto nacer. Más lejos de la región central de las estrellas jóvenes y calientes, el gas más frío adquiere un color óxido, lo que indica a los astrónomos que la nebulosa es rica en hidrocarburos complejos. Este gas denso es el material que formará las futuras estrellas. A medida que los vientos de las estrellas masivas barren el gas y el polvo, una parte se acumulará y, con la ayuda de la gravedad, formará nuevas estrellas. Crédito:NASA, ESA, CSA y STScI
Miles de estrellas jóvenes nunca antes vistas se ven en una guardería estelar llamada 30 Doradus, capturada por el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA. Apodada la Nebulosa de la Tarántula por la apariencia de sus filamentos polvorientos en imágenes de telescopios anteriores, la nebulosa ha sido durante mucho tiempo una de las favoritas de los astrónomos que estudian la formación estelar. Además de estrellas jóvenes, Webb revela galaxias de fondo distantes, así como la estructura detallada y la composición del gas y el polvo de la nebulosa.
A solo 161 000 años luz de distancia en la galaxia de la Gran Nube de Magallanes, la Nebulosa de la Tarántula es la región de formación estelar más grande y brillante del Grupo Local, las galaxias más cercanas a nuestra Vía Láctea. Es el hogar de las estrellas más calientes y masivas que se conocen. Los astrónomos enfocaron tres de los instrumentos infrarrojos de alta resolución de Webb en la Tarántula. Vista con la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam), la región se asemeja a la casa de una tarántula excavadora, revestida con su seda. La cavidad de la nebulosa centrada en la imagen de NIRCam ha sido ahuecada por la radiación abrasadora de un cúmulo de estrellas jóvenes masivas, que brillan de color azul pálido en la imagen. Solo las áreas circundantes más densas de la nebulosa resisten la erosión de los poderosos vientos estelares de estas estrellas, formando pilares que parecen apuntar hacia el cúmulo. Estos pilares contienen protoestrellas en formación, que finalmente emergerán de sus capullos polvorientos y se turnarán para dar forma a la nebulosa.
El espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) captó a una estrella muy joven haciendo precisamente eso. Los astrónomos pensaron anteriormente que esta estrella podría ser un poco más vieja y que ya estaba en el proceso de limpiar una burbuja a su alrededor. Sin embargo, NIRSpec mostró que la estrella apenas comenzaba a emerger de su pilar y aún mantenía una nube aislante de polvo a su alrededor. Sin los espectros de alta resolución de Webb en longitudes de onda infrarrojas, este episodio de formación de estrellas en acción no podría haberse revelado.
El espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) revela lo que realmente está sucediendo en una región intrigante de la Nebulosa de la Tarántula. Los astrónomos enfocaron el poderoso instrumento en lo que parecía una pequeña burbuja en la imagen de la Cámara de Infrarrojo Cercano de Webb (NIRCam). Sin embargo, los espectros revelan una imagen muy diferente de una estrella joven que sopla una burbuja en el gas que la rodea. La firma del hidrógeno atómico, que se muestra en azul, aparece en la estrella misma pero no la rodea inmediatamente. En cambio, aparece fuera de la "burbuja", que según los espectros en realidad está "llena" de hidrógeno molecular (verde) e hidrocarburos complejos (rojo). Esto indica que la burbuja es en realidad la parte superior de una columna densa de polvo y gas que está siendo expulsada por la radiación del cúmulo de estrellas jóvenes masivas en la parte inferior derecha (vea la imagen completa de NIRCam). No parece un pilar como otras estructuras de la nebulosa porque no hay mucho contraste de color con el área que lo rodea. El fuerte viento estelar de las jóvenes estrellas masivas de la nebulosa está rompiendo las moléculas fuera del pilar, pero en el interior se conservan, formando un capullo cómodo para la estrella. Esta estrella aún es demasiado joven para limpiar su entorno haciendo burbujas:NIRSpec la capturó cuando apenas comenzaba a emerger de la nube protectora de la que se formó. Sin la resolución de Webb en longitudes de onda infrarrojas, el descubrimiento de este nacimiento estelar en acción no hubiera sido posible. Crédito: NASA, ESA, CSA y STScI
La región adquiere una apariencia diferente cuando se ve en las longitudes de onda infrarrojas más largas detectadas por el instrumento de infrarrojo medio de Webb (MIRI). Las estrellas calientes se desvanecen y el gas y el polvo más fríos brillan. Dentro de las nubes de vivero estelar, los puntos de luz indican protoestrellas incrustadas, que aún están ganando masa. Mientras que las longitudes de onda de luz más cortas son absorbidas o dispersadas por los granos de polvo en la nebulosa y, por lo tanto, nunca llegan a Webb para ser detectadas, las longitudes de onda del infrarrojo medio más largas penetran ese polvo, revelando finalmente un entorno cósmico nunca antes visto.
Una de las razones por las que la Nebulosa de la Tarántula es interesante para los astrónomos es que la nebulosa tiene un tipo de composición química similar a las gigantescas regiones de formación de estrellas observadas en el "mediodía cósmico" del universo, cuando el cosmos tenía solo unos pocos miles de millones de años y la estrella La formación estaba en su apogeo. Las regiones de formación de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, no están produciendo estrellas al mismo ritmo vertiginoso que la Nebulosa de la Tarántula, y tienen una composición química diferente. Esto hace que la Tarántula sea el ejemplo más cercano (es decir, el más fácil de ver en detalle) de lo que estaba sucediendo en el universo cuando alcanzó su brillante mediodía. Webb brindará a los astrónomos la oportunidad de comparar y contrastar las observaciones de formación de estrellas en la Nebulosa de la Tarántula con las observaciones profundas del telescopio de galaxias distantes de la era real del mediodía cósmico.
A pesar de los miles de años de observación de estrellas de la humanidad, el proceso de formación de estrellas aún alberga muchos misterios, muchos de ellos debido a nuestra incapacidad anterior para obtener imágenes nítidas de lo que sucedía detrás de las espesas nubes de guarderías estelares. Webb ya ha comenzado a revelar un universo nunca antes visto, y solo está comenzando a reescribir la historia de la creación estelar. Webb revela acantilados cósmicos, paisaje brillante de nacimiento de estrellas
