El telescopio espacial James Webb, una colaboración entre NASA, ESA y CSA, ha proporcionado una impresionante imagen del disco de formación planetaria IRAS 04302+2247, situado a unos 525 años luz de distancia en una oscura nube dentro de la región de formación estelar de Tauro. Este avance permite a los investigadores estudiar las propiedades y el crecimiento de los granos de polvo en discos protoplanetarios, lo que arroja luz sobre las primeras etapas de la formación de planetas.
En las guarderías estelares de nuestra galaxia, nacen estrellas en gigantescas nubes de gas frío. A medida que las estrellas jóvenes crecen, el gas circundante se agrupa en estrechos y polvorientos discos protoplanetarios. Estas formaciones son el escenario propicio para la creación de planetas, y las observaciones de discos protoplanetarios distantes permiten a los científicos entender los procesos que tuvieron lugar hace aproximadamente 4.500 millones de años en nuestro propio sistema solar, cuando se formaron el sol, la Tierra y los demás planetas.
Un vistazo al disco protoplanetario
IRAS 04302, conocido comúnmente como IRAS 04302, es un claro ejemplo de una protostar, una estrella joven que aún está acumulando masa de su entorno, rodeada de un disco protoplanetario en el que podrían estar formándose nuevos planetas. Con el telescopio Webb, se ha medido el disco en 65.000 millones de kilómetros de ancho, varias veces el diámetro de nuestro sistema solar. Desde la perspectiva de Webb, el disco de IRAS 04302 se presenta de manera lateral, lo que permite observarlo como una delgada línea oscura de gas polvoriento que bloquea la luz de la protostar que se desarrolla en su centro. Este gas polvoriento es el combustible para la formación de planetas, creando un entorno en el que los planetas jóvenes pueden crecer y acumular masa.
A diferencia de las vistas frontales que muestran estructuras como anillos, huecos y espirales, la perspectiva lateral del disco de IRAS 04302 revela su estructura vertical, incluyendo el grosor del disco polvoriento. Los granos de polvo tienden a migrar hacia el plano medio del disco, donde se asientan y forman una capa delgada y densa que favorece la formación planetaria; el grosor del disco es un indicador de cuán eficiente ha sido este proceso.
La densa franja de gas polvoriento que corre verticalmente a través de esta imagen envuelve a IRAS 04302, bloqueando su brillante luz y permitiendo que Webb pueda capturar con mayor claridad las delicadas estructuras que lo rodean. Como resultado, se pueden observar dos nebulosas difusas a cada lado del disco, conocidas como nebulosas de reflexión, iluminadas por la luz de la protostar central que se refleja en el material nebuloso circundante. Debido a la apariencia de estas nebulosas, IRAS 04302 ha recibido el apodo de «Estrella Mariposa».
La observación de IRAS 04302 se llevó a cabo utilizando la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb, combinadas con datos ópticos del Telescopio Espacial Hubble. Esta colaboración entre potentes instalaciones proporciona un fascinante retrato en múltiples longitudes de onda de un lugar de nacimiento planetario.
Las observaciones de Webb revelan la distribución de pequeños granos de polvo, así como la reflexión de luz en el infrarrojo cercano proveniente del material polvoriento que se extiende a gran distancia del disco. Por su parte, Hubble se centra en el camino de polvo y en los grupos y trazos que sugieren que la estrella aún está recolectando masa de su entorno, además de expulsar chorros y flujos. Estas observaciones son parte del programa de observación GO #2562 de Webb, que investiga cuatro discos protoplanetarios orientados de manera lateral desde nuestro punto de vista, con el objetivo de entender cómo evoluciona el polvo dentro de estos discos, un paso crucial hacia la formación de planetas.
