El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha logrado captar con una precisión sin precedentes el sistema estelar en formación HH 30, ubicado a 450 años luz en la nube molecular de Tauro. Este objeto, caracterizado por su disco protoplanetario visto de canto, ha revelado una combinación de luz dispersa y emisiones de polvo que muestran un fenómeno de colores vibrantes, resultado de la interacción entre el material circundante y la radiación de la estrella joven.

El estudio publicado en The Astrophysical Journal por Tazaki (2025) ofrece un análisis detallado de cómo los granos de polvo en el disco de HH 30 se distribuyen y evolucionan con el tiempo. Gracias a la combinación de imágenes en el infrarrojo cercano y medio del JWST con observaciones previas del telescopio Hubble y el radiotelescopio ALMA, los científicos han podido mapear con una resolución sin precedentes la estructura tridimensional del sistema.

Un disco protoplanetario con colores sorprendentes

Las imágenes captadas por el JWST muestran dos nebulosas de reflexión separadas por una franja oscura, que corresponden a la luz dispersada por el material del disco protoplanetario. En las longitudes de onda del infrarrojo medio, se observan estructuras en forma de espiral y flujos de material en forma de cono, indicios de un proceso dinámico en la formación de planetas.

El análisis de estas imágenes permitió determinar que los granos de polvo en el disco presentan una segregación vertical y radial. Según el estudio, las partículas más grandes, de tamaño milimétrico, se concentran en el plano medio del disco, mientras que los granos más pequeños de apenas micrómetros de diámetro están más distribuidos en la superficie del disco. Según los investigadores, los granos de unos 3 micrómetros o más están completamente mezclados verticalmente, lo que ayuda a explicar el brillo observado en el infrarrojo medio​.

Un hallazgo particularmente relevante es la aparente diferencia en la inclinación del disco según la longitud de onda observada. Mientras que los datos en el óptico y el infrarrojo cercano sugieren un ángulo de inclinación de 84° a 86°, las observaciones en el infrarrojo medio y en radio indican que el disco estaría prácticamente de canto (cerca de 90°). Esto podría deberse a un desajuste en la estructura interna del disco, que afectaría la dispersión de la luz​.

Un jet colimado en el infrarrojo medio

Otro de los descubrimientos más intrigantes es la detección de un chorro de material expulsado por la estrella, claramente visible en la banda del infrarrojo medio del JWST. Este jet, que se extiende hasta 1000 unidades astronómicas (UA) desde el disco, es particularmente brillante en la longitud de onda de 12.8 micrómetros, donde se observa la emisión del ion [Ne II], un indicador de procesos de choque en el gas.

Además, se ha logrado medir por primera vez el movimiento de un nudo de emisión dentro del jet, confirmando su velocidad de desplazamiento de 121 km/s. Este resultado es consistente con mediciones previas de jets ópticos en HH 30 y ayuda a entender mejor cómo la materia es expulsada desde los discos protoplanetarios​.

Curiosamente, en las imágenes del JWST no se detecta el contrajet, es decir, la parte del flujo que debería extenderse en dirección opuesta. Según los investigadores, su ausencia indica que el material en esa dirección podría estar siendo bloqueado por la estructura del disco o tener una intensidad mucho menor​.

Un enigma en la evolución del polvo

El estudio también arroja pistas clave sobre la evolución del polvo en los discos protoplanetarios. La teoría actual indica que los granos de polvo crecen progresivamente hasta formar cuerpos más grandes, que eventualmente se convertirán en planetas. Sin embargo, en HH 30 se ha encontrado que, en la superficie del disco, los granos de varios micrómetros de tamaño están completamente mezclados con el gas, en lugar de haber descendido hacia el plano medio.

Este resultado sugiere que la turbulencia dentro del disco podría estar manteniendo las partículas en suspensión. Según el modelo desarrollado en la investigación, para que los granos de polvo puedan permanecer a altitudes tan elevadas, la turbulencia en el disco debería tener un valor de α > 10⁻², superior al encontrado en otros discos más evolucionados​.

En contraste, los granos de mayor tamaño, observados con ALMA en longitudes de onda milimétricas, muestran una clara tendencia a asentarse en el plano del disco, como se espera en el proceso de formación de planetas. Estos datos refuerzan la hipótesis de que la dinámica del polvo varía dependiendo del tamaño de los granos y de la altura en el disco​.

La posible influencia de una estructura interna desalineada

Uno de los aspectos más intrigantes de HH 30 es la diferencia en inclinación detectada entre las imágenes ópticas e infrarrojas y los datos en radio. Según los investigadores, este fenómeno podría explicarse si el disco protoplanetario presenta una región interna desalineada o una estructura en forma de espiral.

Algunos estudios previos han sugerido que HH 30 podría albergar un sistema binario, lo que podría provocar una deformación en el disco interno. También se ha planteado que una perturbación externa, como la interacción con otra estrella, podría haber modificado la estructura del sistema. Sin embargo, hasta el momento no se ha identificado un compañero estelar cercano que pueda explicar estas irregularidades​.