Zoco de Astronomía: La Nebulosa Planetaria Espiral

Versión íntegra del artículo publicado originariamente en Suplemento Zoco de Diario Córdoba el domingo 6 de marzo de 2016. Como curiosidad extra, añadiré que justo la semana pasada conseguí nuevas observaciones de la nebulosa planetaria NGC 5189, la protagonista de este artículo, usando los instrumentos KOALA/AAOmega en el Telescopio Anglo-Australiano (AAT, Observatorio de Siding Spring, Australia), que es donde yo trabajo. Cuando escribí este artículo hace dos meses no sabía que esto iba a ocurrir. Ahora sé mucha más cosas sobre este interesante objeto astronómico. A los investigadores de la propuesta de observación de NGC 5189 en el AAT dedico la presente historia.

Las estrellas pueden parecer eternas ante nuestros ojos. Y, en efecto, para ellas pasaríamos como una exhalación en el tiempo cósmico. Pero incluso las estrellas tienen un final. Los modelos que tenemos sobre la evolución estelar indican que una estrella como nuestro Sol tiene una vida de unos 10 mil millones de años. Poniendo esta edad a una escala humana, suponiendo que el Sol sólo viviese durante 80 años, nuestra existencia serían sólo 20 segundos para él, 125 millones de veces más corta que toda su vida.

¿Cómo morirá el Sol? Lo hará como lo hacen la gran mayoría de las estrellas del Universo. Sólo las estrellas más masivas (que son muy escasas, a pesar de tener una importancia vital a la hora de entender la evolución de las galaxias) explotan como violentas explosiones de supernova. El resto de las estrellas mueren lentamente, liberando poco a poco al espacio los gases que constituyen sus atmósferas exteriores, creando una envoltura difusa a su alrededor. En poco tiempo queda sólo el núcleo desnudo de la estrella moribunda: un objeto denso y caliente, formado sobre todo por helio (el desecho de las reacciones nucleares de fusión del hidrógeno, que son las que dan estabilidad a las estrellas), que los astrofísicos denominamos “estrella enana blanca”. Estos objetos, cuya explicación física vino de manos de la Mecánica Cuántica, son tan calientes que emiten mucha radiación energética en colores del ultravioleta. Esta radiación enciende los gases que rodean a la estrella ya difunta, sus propias cenizas, que brillan con colores muy característicos dados por elementos como el oxígeno, el carbono o el azufre: los materiales sintetizados dentro de la estrella muerta. Se ha formado una nebulosa planetaria. El gas difuso se expande poco a poco hacia el espacio interestelar, perdiéndose en él, hasta que en unas pocas decenas de miles de años (otro pestañeo en el tiempo cósmico) sólo queda la enana blanca iluminando su espacio vacío.

Preciosa imagen de la Nebulosa Planetaria Espiral, NGC 5189, en la constelación austral de La Mosca. Se consiguió al combinar los datos en alta resolución obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble (luminancia) con imágenes de gran campo obtenidos con el Observatorio Gemini e imágenes en filtros de [O III] (azul) y Hα (rojo) obtenidas con métodos de astrónomo aficionado. Crédito: <strong>Robert Gendler, NASA, ESA, STScI, Gemini Observatory/AURA</strong>.
Preciosa imagen de la Nebulosa Planetaria Espiral, NGC 5189, en la constelación austral de La Mosca. Se consiguió al combinar los datos en alta resolución obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble (luminancia) con imágenes de gran campo obtenidos con el Observatorio Gemini e imágenes en filtros de [O III] (azul) y Hα (rojo) obtenidas con métodos de astrónomo aficionado. Crédito: Robert Gendler, NASA, ESA, STScI, Gemini Observatory/AURA.

Las nebulosas planetarias pueden ser los objetos más bonitos que existen en el Cosmos. Sus formas curiosas, muchas veces simétricas por efectos de los campos magnéticos, la rotación del astro muerto, o por el efecto de una estrella compañera, unidas a su gran colorido y vistosidad, han colocado a las nebulosas planetarias como iconos artísticos en muchos ámbitos. Un bonito ejemplo es la nebulosa planetaria NGC 5189. Este objeto se encuentra a unos 3000 años luz de nosotros, proyectado sobre la constelación austral de La Mosca. De hecho, fue el astrónomo escocés James Dunlop quien la descubrió en 1826 desde su observatorio en Parramatta (ahora un barrio de Sídney, Australia, a unos 30 kilómetros de su centro). No obstante fue su colega John Herschel quien, una década más tarde, la dibujó por primera vez, notando su peculiar estructura en forma de S. Por este detalle se apodó a NGC 5189 como “Nebulosa Planetaria Espiral”. Los astrónomos actuales aún están intentando entender cómo se ha podido originar tal estructura.

Esta colorida y detallada imagen ha sido elaborada por el famoso astrofotógrafo estadounidense Robert Gendler. Para ello usó tres tipos de observaciones: datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble (NASA/ESA), que son los que proporcionan los detalles de la nebulosa, el fondo estelar con imágenes de gran campo del Observatorio Gemini/AURA, y las propias imágenes que él ha tomado con su equipo de astrónomo amateur. El resultado habla por sí solo. Los colores azules vienen dados por la emisión de oxígeno, mientras que los rojos muestran la emisión del hidrógeno. Los colores y la morfología de algunas regiones muestran que son el resultado de la colisión de gas en rápida expansión con material previamente liberado por la estrella moribunda, HD 117622, que aún puede distinguirse su centro, a pesar de tener sólo el tamaño de la Tierra.

Y hay muchos más detalles en esta imagen, tantos que los astrofísicos se están planteando seriamente si NGC 5189 muestra en efecto la muerte de una estrella parecida al Sol o algo más exótico. Algunos postulan que NGC 5189 es el resultado de una estrella masiva del tipo Wolf-Rayet cuyos intensos vientos estelares han expulsado prácticamente todo el material de la estrella al espacio. Como cada vez nos está ocurriendo más en Astrofísica, las observaciones detalladas revelan aspectos nuevos e intrigantes sobre algo que ya creíamos conocer casi de seguro. Pero así funciona el juego de la Ciencia.

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