JWST revela detalles asombrosos de la Nebulosa Cabeza de Caballo: una mirada profunda al espacio

El Telescopio Espacial James Webb ha capturado las imágenes infrarrojas más nítidas hasta la fecha de uno de los objetos más distintivos en nuestro cielo, la Nebulosa de la Cabeza de Caballo. Estas observaciones muestran una parte de la icónica nebulosa bajo una luz completamente nueva, capturando su complejidad con una resolución espacial sin precedentes.

El equipo de astrónomos utilizó una combinación de 23 filtros para lograr una resolución excepcional. Pudieron rastrear la emisión de granos de menos de 20 nanómetros de diámetro, incluyendo partículas de hidrocarburos aromáticos policíclicos interestelares, así como la luz dispersada por granos más grandes y el hidrógeno ionizado presente en la nube.

La Nebulosa Cabeza de Caballo, llamada así por su parecido con la cabeza de un caballo, se encuentra a unos 1,300 años luz de distancia. Forma parte del complejo de nubes moleculares de Orión y está llena de polvo y gas tan espeso que aparece como un agujero oscuro en el gas brillante que la rodea.

Las observaciones realizadas y aceptadas en un artículo para la revista Astronomy & Astrophysics y publicadas en arXiv, han revelado características nunca antes vistas en la Nebulosa Cabeza de Caballo. En una imagen detallada, el telescopio hizo zoom sobre la región situada encima de la cabeza del “caballo”, capturando zarcillos y filamentos con una resolución espectacular.

Nebulosa y “guardería” estelar

Las nuevas imágenes muestran una parte del cielo en la constelación de Orión, en el lado occidental de la nube molecular Orión B. Emergiendo de olas turbulentas de polvo y gas se encuentra la Nebulosa de la Cabeza de Caballo, también conocida como Barnard 33, ubicada aproximadamente a 1,300 años luz de distancia.

La nebulosa se formó a partir de una nube interestelar de material en colapso y brilla porque está iluminada por una estrella caliente cercana. Las nubes de gas que rodean la Cabeza de Caballo ya se han disipado, pero el pilar saliente está hecho de gruesos grumos de material que son más difíciles de erosionar.

Los astrónomos estiman que a esta estructura le quedan unos cinco millones de años antes de que también se desintegre. La nueva vista del Webb se centra en el borde iluminado de la parte superior de la estructura distintiva de polvo y gas de la nebulosa.

Es una región dominada por fotones, o PDR. En tal región, la luz ultravioleta de estrellas jóvenes y masivas crea un área de gas y polvo mayormente neutra y cálida entre el gas completamente ionizado que rodea a las estrellas masivas y las nubes en las que nacen.

Una mirada alucinante

Cuando la observamos en longitudes de onda fuera del rango de visión humana normal, su apariencia se transforma de un vacío oscuro a una nube brillante y ondulante. Esta radiación, de tipo ultravioleta, influye fuertemente en la química del gas de estas regiones y actúa como la fuente de calor más importante.

Estas regiones ocurren donde el gas interestelar es lo suficientemente denso para permanecer neutro, pero no lo suficientemente denso para evitar la penetración de luz ultravioleta lejana de estrellas masivas.

La luz emitida por tales PDR proporciona una herramienta única para estudiar los procesos físicos y químicos que impulsan la evolución de la materia interestelar en nuestra galaxia y en todo el Universo desde la era temprana de formación estelar vigorosa hasta el día de hoy.

Debido a su proximidad y su geometría casi de canto, es un objetivo ideal para que los astrónomos estudien las estructuras físicas de las PDR y la evolución de las características químicas del gas y el polvo dentro de sus respectivos entornos, y las regiones de transición entre ellos.

La radiación UV no sólo es mala para la piel humana

Sin embargo, la intensa radiación de las estrellas que rodean la nebulosa está teniendo un efecto devastador en su entorno. La luz ultravioleta lejana provoca un proceso llamado fotodisociación, en el cual las moléculas se rompen bajo la influencia de los fuertes rayos.

Esto crea un campo de medio interestelar mayoritariamente neutro alrededor de la Nebulosa Cabeza de Caballo. Esta región de fotodisociación será explorada con mayor detalle gracias a las imágenes capturadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Las recientes observaciones podrían ser clave para dilucidar el fenómeno de fotoevaporación, un proceso en el que el gas es ionizado por una radiación intensa y se disipa eficazmente.

Hasta la fecha, se han identificado las formaciones diminutas que decoran la frontera resplandeciente de la Nebulosa, así como una trama de filamentos que se extienden en ángulo recto al borde del PDR. Dicha trama alberga polvo y gas, componentes esenciales del caudal fotoevaporativo.

Observaciones más minuciosas

Esta nebulosa no tiene una fuente interna de luz, pero es calentada por un complejo cercano llamado Sigma Orionis. El cual es un sistema de estrellas muy jóvenes, grandes y calientes que brillan a temperaturas de alrededor de 34,600 Kelvin.

La combinación de estas características la hace un excelente laboratorio para comprender los viveros estelares. En el propio interior de la “cabeza de caballo” encontramos pequeñas estrellas en proceso de formación, protegidas de nuestra vista por el propio polvo.

No obstante, estos hallazgos son apenas el inicio. La etapa subsiguiente comprende un escrutinio minucioso de la radiación emitida para revelar la constitución química de las partículas y el gas, así como la magnitud y la dinámica de los granos de polvo basándose en la dispersión lumínica.

Este proceso facilitará la construcción de un modelo preciso sobre la transformación del polvo en el PDR y proporcionará a los especialistas una mejor comprensión de la metamorfosis y desintegración de estas nubes, que finalmente dan paso a las estrellas jóvenes que yacen en su seno.