El célebre telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA  ha demostrado lo fascinante que se ve el universo fuera de nuestro planeta con fotografías que capturó durante el día de tu cumpleaños. Ahora, mostró su gama completa de capacidades de imágenes con dos nuevas fotos de nebulosas planetarias en las que se detalla el «caos» que ocurre en estas masas de materia cósmica.

Las fotografías muestran dos nebulosas planetarias jóvenes cercanas, NGC 6302, denominadas Nebulosa Mariposa, y NGC 7027. Ambas se encuentran entre las nebulosas planetarias más polvorientas conocidas y ambas contienen masas de gas inusualmente grandes, lo que las convirtió en un par interesante para estudiar en paralelo por un equipo de investigadores.

Como motores de fusión nuclear, la mayoría de las estrellas viven plácidamente desde cientos de millones hasta miles de millones de años. Pero cerca del final de sus vidas pueden convertirse en molinetes locos, hinchando sus envoltorios y chorros de gas caliente. Los astrónomos han usado el Hubble para diseccionar esos fuegos artificiales locos que ocurren en estas dos nebulosas planetarias.

Los investigadores encontraron niveles de complejidad sin precedentes y cambios rápidos en los chorros y las burbujas de gas que salen de las estrellas en el centro de cada nebulosa. Hubble ahora permite que los investigadores converjan en una comprensión de los mecanismos subyacentes a este caos.

El telescopio espacial Hubble ha fotografiado estos objetos antes, pero no durante muchos años y nunca antes con el instrumento Wide Field Camera 3 en todo su rango de longitud de onda, haciendo observaciones en luz ultravioleta cercana a infrarroja cercana.

«Estas nuevas observaciones de Hubble de longitud de onda múltiple proporcionan la visión más completa hasta la fecha de estas dos nebulosas espectaculares», dijo en un comunicado Joel Kastner, del Instituto de Tecnología de Rochester, primer autor del nuevo estudio. «Cuando estaba descargando las imágenes resultantes, me sentí como un niño en una tienda de golosinas».

Las nuevas imágenes del Hubble revelan con vívido detalle cómo ambas nebulosas se están separando en escalas de tiempo extremadamente cortas, lo que permite a los astrónomos ver los cambios en las últimas dos décadas.

Foto: Hubble NASA

En particular, las amplias vistas de longitud de onda múltiple de Hubble de cada nebulosa están ayudando a los investigadores a rastrear las historias de ondas de choque en ellas. Tales choques se generan típicamente cuando los vientos estelares frescos y rápidos chocan y barren más lentamente expandiendo el gas y el polvo expulsado por la estrella en su pasado reciente, generando cavidades en forma de burbujas con paredes bien definidas.

Dos estrellas en cada nebulosa

Los investigadores sospechan que en el corazón de cada nebulosa había dos estrellas orbitando una alrededor de la otra. La evidencia de un «dúo dinámico» tan central proviene de las formas extrañas de estas nebulosas. Cada uno tiene una cintura pellizcada y polvorienta y lóbulos polares o salidas, así como otros patrones simétricos más complejos.

Una teoría líder para la generación de tales estructuras en las nebulosas planetarias es que la estrella que pierde masa es una de las dos estrellas en un sistema binario. Las dos estrellas se orbitan entre sí lo suficientemente cerca como para que eventualmente interactúen, produciendo un disco de gas alrededor de una o ambas estrellas. Luego, el disco lanza chorros que inflan los lóbulos polarizados de gas de salida.

Otra hipótesis popular relacionada es que la estrella más pequeña de la pareja puede fusionarse con su compañero estelar hinchado y de evolución más rápida. Esta configuración de estrella binaria de «envoltura común» de muy corta duración también puede generar chorros oscilantes, formando los flujos de salida bipolares característicos que se ven comúnmente en las nebulosas planetarias. Sin embargo, las estrellas compañeras sospechosas en estas nebulosas planetarias no se han observado directamente. Los investigadores sugieren que esto puede deberse a que estos compañeros están al lado de, o ya han sido tragados por, estrellas gigantes rojas mucho más grandes y brillantes.

Foto: Hubble NASA

NGC 6302, comúnmente conocida como la Nebulosa de la Mariposa, exhibe un patrón distintivo en forma de S visto en naranja rojizo en la imagen. Imagine un aspersor de césped girando violentamente, arrojando dos corrientes en forma de S. En este caso, no se trata de agua en el aire, sino de una estrella que expulsa gas a alta velocidad. Y la «S» solo aparece cuando es capturada por el filtro de la cámara Hubble que registra la emisión del infrarrojo cercano de átomos de hierro individualmente ionizados.

Esta emisión de hierro es indicativa de colisiones energéticas entre vientos lentos y rápidos, que se observa con mayor frecuencia en núcleos galácticos activos y restos de supernovas.

«Esto rara vez se ve en las nebulosas planetarias», explicó el miembro del equipo Bruce Balick de la Universidad de Washington en Seattle. «Es importante destacar que la imagen de emisión de hierro muestra que los vientos rápidos fuera del eje penetran mucho en la nebulosa como los tsunamis, destruyendo los antiguos grupos en su camino y dejando solo largas colas de escombros».

La imagen adjunta de NGC 7027 indica que ha estado hinchando lentamente su masa en patrones silenciosos, esféricamente simétricos o tal vez espirales durante siglos, hasta hace relativamente poco. «Recientemente, algo se volvió loco en el centro, produciendo un nuevo patrón de hoja de trébol, con balas de material disparadas en direcciones específicas», explicó Kastner.

 

Esta nota originalmente se publicó en Milenio

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