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Las nebulosas planetarias NGC 5189 y Kohoutek 4, ejemplos del fin de nuestra estrella

Esta hermosa imagen que podéis ver a continuación se trata de la nebulosa planetaria NGC 5189, imagen adquirida por el Telescopio Espacial Hubble. Podemos apreciar en todo su magnitud una intrincada estructura de enorme y caótica erupción estelar en forma de filamentos brillantes en el espacio.

Créditos: Telescopio espacial Hubble

Las nebulosas planetarias representan la breve etapa final en la vida de una estrella parecida a nuestro Sol. Mientras consume el último combustible en su núcleo, la estrella expulsa una gran parte de sus regiones exteriores, que luego se calienta y brilla intensamente, mostrando estructuras intrincadas a lo largo de todo el espacio.
Los nudos en NGC 5189 son un recordatorio de cuán vasta es la nebulosa planetaria, ya que tiene un tamaño similar a todo nuestro sistema solar.

Podemos encontrar la nebulosa en la constelación de la Mosca en el hemisferio sur celeste y a una distancia de 3000 años luz de la Tierra.

Mosca

Ubicación de la Nebulosa NGC5189 en la constelación de la Mosca, se observa con grandes telescopios como un objeto de magnitud 10.

Datos de la nebulosa en: Simbad

Otro ejemplo de nebulosa planetaria espectacular es: Kohoutek 4-55 (debida al nombre de su descubridor, el astrónomo Lubos Kohoutek), también se la llama para abreviar la nebulosa K 4-55. La podemos encontrar a casi 4600 años luz de la Tierra en la constelación del Cisne.


Créditos: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI / AURA). Reconocimiento: R. Sahai y J. Trauger (Laboratorio de Propulsión a Chorro) .

En la imagen podemos observar un anillo interior brillante que está rodeado por una capa asimétrica y más débil. Todo el sistema está rodeado por un débil halo de luz roja emitido por nitrógeno ionizado. Esta estructura de múltiples capas es bastante infrecuente en las nebulosas planetarias.

Una nebulosa planetaria se forma a partir de material en las capas externas de una estrella gigante roja que fue expulsado al espacio interestelar cuando la estrella estaba en las últimas etapas de su vida. La radiación ultravioleta emitida desde el núcleo caliente restante de la estrella ioniza las cáscaras de gas expulsadas, lo que hace que brillen. El final será la aparición de una estrella enana blanca. En unos 5000 millones de años nuestra estrella, el Sol, pasará por esta misma situación. Ocurrirá siguiendo los siguientes pasos:

1) Aproximadamente en 1.200 millones de años a partir de ahora, el sol comenzará a cambiar. A medida que se gasta el combustible de hidrógeno en su núcleo, la combustión se extenderá hacia la superficie. Esto hará que el sol comience a crecer y se haga más brillante.

2) La temperatura superficial media de la tierra aumentará a unos 75 ºC. Los océanos de la tierra se evaporarán. El planeta se convertirá en un desierto sin vida.

3) A la edad de unos 11-12 mil millones de años el sol expandirá su superficie. Será 166 veces más grande que el sol que conocemos ahora, sera una gigante roja.

4) Después se reducirá en tamaño. Comenzará un período que durará unos 110 millones de años durante los cuales se producirán pocos cambios.

5) El sol crecerá a un tamaño enorme con los últimos restos de helio e hidrógeno que se lanzaran al espacio. Será 180 veces más grande que el sol que conocemos y miles de veces más brillante. Grandes cantidades de su atmósfera se arrojaran al espacio, hasta que se pierda casi la mitad de su masa.

6) La cáscara fina del helio restante que rodea el núcleo de carbono-oxígeno se volverá inestable. El sol comenzará a pulsar violentamente. Se convertirá en una nebulosa con una estrella enana en su centro.

Este será el final de nuestra estrella, puede que estos otros restos vuelvan a convertirse en otra estrella que forme nuevamente planetas y por consiguiente vida. El Universo es así, una continua sucesión de creación y destrucción de estrellas, es un Universo vivo e increíble. Disfrutemos de nuestro planeta, aun nos quedan miles de millones de años de disfrute, siempre que no lo destruyamos nosotros antes.

La zona de formación de estrellas más cercana al Sol

Mediante el instrumento FORS de ESO (Observatorio Europeo Austral) se ha obtenido la impresionante imagen que podéis ver a continuación, se trata de la nebulosa RCW 36 (o Gum 20). Es uno de los sitios de formación de estrellas masivas más cercanas a nuestro Sistema Solar, se encuentra a unos 2300 años luz de distancia.

La podemos encontrar en la constelación de Vela, es una la nebulosa de emisión que es solo una parte de un complejo de formación estelar aún más grande, conocido como Vela Molecular Ridge.

Créditos: ESO

Algunas áreas en las nubes de RCW 36 son lo suficientemente densas como para bloquear la luz de fondo, creando parches y briznas de color negro que recrean unas formas muy abstractas del fondo estelar, dando unas pinceladas de belleza a la nebulosa.

A pesar de la apariencia oscura de estas nubes, son los únicos lugares del Universo en los que se produce la formación de estrellas, simplemente son grupos de hidrógeno molecular y polvo cósmico que colapsan y se unen para formar estrellas, y que luego normalmente están rodeadas por pequeñas familias de planetas, como en nuestro propio Sistema Solar.

Impresionante imagen de una región de nacimiento de estrellas

El telescopio espacial Hubble ha tomado esta impresionante imagen de una región de nacimiento de estrellas en una galaxia vecina. Puede verse una tremenda panorámica de gas brillante, nubes de polvo oscuro y estrellas jóvenes y calientes. 

Crédito de imagen: NASA / ESA y el Hubble Heritage Team (AURA / STScI / HEIC)

La región de formación estelar, llamada N11B, se encuentra en la preciosa Gran Nube de Magallanes, que está ubicada a tan solo 160.000 años luz de la Tierra.  La Gran Nube de Magallanes se encuentra en la Constelación de Dorado y está salpicada de varias regiones de formación de estrellas. N11B es una pequeña región dentro de un área más grande de formación estelar llamada N11, esta es la segunda región más grande de formación estelar de nuestra galaxia vecina. Solo es superado en tamaño y actividad por “el rey de los viveros estelares“, 30 Doradus, ubicado en el lado opuesto de la Gran nube de Magallanes. 

30 Doradus o NGC 2070 tiene también el curioso nombre de nebulosa de la tarántula por los característicos filamentos y huecos que hacen la forma de una especie de tela de araña.

tarántula nebula
La Nebulosa de la Tarántula, créditos: NASA/JPL-Caltech/B. Brandl (Cornell & University of Leiden)

En el corazón de la nebulosa hay un grupo compacto de estrellas, conocido como R136, que contiene estrellas muy masivas y jóvenes. Las más brillantes de estas estrellas supergigantes azules son hasta 100 veces más masiva que nuestro Sol, y son por lo menos 100.000 veces más luminosas. Estas estrellas agotaran su combustible nuclear en unos pocos millones de años.

Se encuentra a 170.000 años luz de nosotros y es un objeto muy luminoso, visible como un punto brillante a simple vista, pero con telescopios revela estas estructuras filamentosas tan espectaculares. En la gran nube de Magallanes hay como veis objetos astronómicos impresionantes.

El púlsar de la Nebulosa del Cangrejo en movimiento

Durante nueve meses entre los años 2000 a 2001, el telescopio espacial Hubble, estuvo observando el púlsar de la Nebulosa del Cangrejo (M1), consiguiendo la siguiente película que muestra anillos dinámicos, briznas y chorros de materia alrededor del impresionante púlsar en la Nebulosa, tal y como se observa en la luz óptica del Hubble. El pequeño vídeo se realizó a partir de 24 observaciones del Hubble realizadas entre agosto de 2000 y abril de 2001, es de principios del siglo XXI pero describe muy bien la enorme energía emitida por un púlsar.

Los púlsares son faros cósmicos, estrellas densas que emiten una enorme radiación a través del universo a medida que giran, esas estrellas densas son estrellas de neutrones. Créditos: NASA / HST / ASU / J.Hester et al.

Una estrella de neutrones es un tipo de remanente estelar resultante del colapso gravitacional de una estrella supergigante masiva después de agotar el combustible nuclear en su núcleo y explotar como una supernova . Una estrella de neutrones típica tiene una masa entre 1,35 y 2,1 masas solares, con un radio correspondiente aproximado de 12 km.

Captura
La fuerza gravitatoria de este cuerpo superdenso es tal que los electrones, cuya carga eléctrica es negativa, han terminado por incrustarse “contra natura” en los protones de los núcleos atómicos (que tienen cargas positivas), dando como resultado partículas eléctricamente neutras, los neutrones.

Por tanto podemos decir que una estrella de neutrones es un objeto muy compacto y degenerado compuesto por una mezcla de neutrones, protones y electrones, que se forma tras el colapso gravitacional del núcleo de Fe (hierro) de estrellas masivas que ha agotado todas sus etapas combustivas. La densidad de una estrella de neutrones es mayor que la de los núcleos atómicos, y concentra una masa superior a la del Sol en un diámetro de 10 a 30 km. Podemos detectarlas por la enorme radiación que emiten en rayos x y rayos gamma, son lo que se denominan pulsares de rayos x, un pulsar es una estrella de neutrones que emite radiación muy intensa en tiempos cortos y regulares. Tienen un enorme campo magnético y unas velocidades de rotación de hasta 70000 km/s. Son unos auténticos monstruos estelares.

También a partir de diferentes imágenes de telescopios se ha podido desentrañar el interior de la nebulosa del cangrejo aun mucho más. Dando lugar a unas imágenes sin precedentes, a partir de datos del telescopio espacial Spitzer, el telescopio espacial Hubble, el XMM-Newton Observatory y el telescopio Chandratelescopios que abarcan casi toda la amplitud del espectro electromagnético. Con esto se ha realizado el siguiente vídeo:

Vídeo Créditos: NASA, ESA, J. DePasquale (STScI)

Como podéis ver el vídeo comienza con un color rojo que muestra cómo un feroz viento de partículas cargadas proveniente de una estrella de neutrones central excita la nebulosa, haciendo que emita en ondas de radio. La imagen infrarroja de color amarillo incluye el brillo de las partículas de polvo que absorben luz ultravioleta y visible. La imagen de luz visible de Hubble de color verde ofrece una vista muy precisa de estructuras filamentosas calientes que impregnan la nebulosa. La imagen de rayos X el color púrpura muestra el efecto de una nube de energía de los electrones impulsados por la estrella de neutrones que gira rápidamente en el centro de la nebulosa, siendo esta imagen final la más impresionante.

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La Nebulosa del Cangrejo es un resto de supernova que fue observada por primera vez en el año 1054  por astrónomos chinos y árabes,  fue observada y documentada, como una estrella visible a la luz del día. La explosión se mantuvo visible durante 22 meses.

Para saber más:

Estrella de neutrones, faros del Universo

La Nebulosa del Cangrejo

Una de las mejores vistas del firmamento: La nebulosa Dumbbell

Como bien dice el título la Nebulosa Dumbbell es una de las mejores vistas que nos puede ofrecer el firmamento, simplemente con prismáticos o pequeños telescopios ya podemos apreciar en la constelación de Vulpecula esta preciosa nebulosa planetaria.

Crédito:ESO/I. Appenzeller, W. Seifert, O. Stahl

Se encuentra a 1200 años luz de nosotros y ocupa en el firmamento un tamaño aproximado de 1/4 del diámetro de la Luna llena. La nebulosa tras exposiciones fotográficas largas se observa de varios colores preciosos, toda su superficie no es más que el gas expulsado en el final de una estrellas parecida al Sol, cuyo final es una enana blanca.

Para encontrarla con prismáticos o pequeños telescopios sin seguimiento automático no tenemos más que buscar la constelación de Sagitta (la flecha) y justo encima de ella la podemos encontrar, pero en la siguiente imagen lo veréis mucho mejor:

Ubicación de M 27 en el firmamento. Imagen obtenida desde Stellarium

Os invito a que la tratéis de buscar ya que no deje a nadie indiferente en los cielos del verano y otoño del hemisferio norte.

Créditos: Juan Pablo T. Revert

MARAVILLAS DEL COSMOS: La nebulosa Kohoutek

Esta impresionante imagen muestra una nebulosa planetaria (nubes de gas derramadas por una estrella moribunda) conocida como Kohoutek 4-55 (debida al nombre de su descubridor, el astrónomo Lubos Kohoutek), también se la llama para abreviar la nebulosa K 4-55. La podemos encontrar a casi 4600 años luz de la Tierra en la constelación del Cisne.


Créditos: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI / AURA). Reconocimiento: R. Sahai y J. Trauger (Laboratorio de Propulsión a Chorro) .

En la imagen podemos observar un anillo interior brillante que está rodeado por una capa asimétrica y más débil. Todo el sistema está rodeado por un débil halo de luz roja emitido por nitrógeno ionizado. Esta estructura de múltiples capas es bastante infrecuente en las nebulosas planetarias.

Una nebulosa planetaria se forma a partir de material en las capas externas de una estrella gigante roja que fue expulsado al espacio interestelar cuando la estrella estaba en las últimas etapas de su vida. La radiación ultravioleta emitida desde el núcleo caliente restante de la estrella ioniza las cáscaras de gas expulsadas, lo que hace que brillen. El final será la aparición de una estrella enana blanca. En unos 5000 millones de años nuestra estrella, el Sol, pasará por esta misma situación. Ocurrirá siguiendo los siguientes pasos:

1) Aproximadamente en 1.200 millones de años a partir de ahora, el sol comenzará a cambiar. A medida que se gasta el combustible de hidrógeno en su núcleo, la combustión se extenderá hacia la superficie. Esto hará que el sol comience a crecer y se haga más brillante.

2) La temperatura superficial media de la tierra aumentará a unos 75 ºC. Los océanos de la tierra se evaporarán. El planeta se convertirá en un desierto sin vida.

3) A la edad de unos 11-12 mil millones de años el sol expandirá su superficie. Será 166 veces más grande que el sol que conocemos ahora, sera una gigante roja.

4) Después se reducirá en tamaño. Comenzará un período que durará unos 110 millones de años durante los cuales se producirán pocos cambios.

5) El sol crecerá a un tamaño enorme con los últimos restos de helio e hidrógeno que se lanzaran al espacio. Será 180 veces más grande que el sol que conocemos y miles de veces más brillante. Grandes cantidades de su atmósfera se arrojaran al espacio, hasta que se pierda casi la mitad de su masa.

6) La cáscara fina del helio restante que rodea el núcleo de carbono-oxígeno se volverá inestable. El sol comenzará a pulsar violentamente. Se convertirá en una nebulosa con una estrella enana en su centro.

Este será el final de nuestra estrella, puede que estos otros restos vuelvan a convertirse en otra estrella que forme nuevamente planetas y por consiguiente vida. El Universo es así, una continua sucesión de creación y destrucción de estrellas, es un Universo vivo e increíble. Disfrutemos de nuestro planeta, aun nos quedan miles de millones de años de disfrute, siempre que no lo destruyamos nosotros antes.

Detectada una de las primeras MOLÉCULAS que se formaron en el universo

La molécula HeH + fue la primera que se formó cuando hace casi 14 mil millones de años, las bajas temperaturas del Universo primitivo permitieron la recombinación de los elementos ligeros producidos en el Big Bang. En ese momento, los átomos de hidrógeno ionizado y helio neutro reaccionaron para formar HeH + .
A pesar de su importancia ha sido una molécula muy difícil de detectar, pero por fin se ha conseguido operando con el gran espectrómetro de infrarrojo lejano a bordo del observatorio SOFIA (SOFIA es un avión de pasajeros Boeing 747SP modificado para llevar un telescopio de 2,7 m de diámetro). El descubrimiento lo ha realizado un equipo de investigación internacional dirigido por Rolf Güsten del Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) en Bonn, Alemania, la detección de la molécula se ha producido la nebulosa planetaria NGC 7027.

Espectro de HeH + observado en la nebulosa planetaria NGC 7027. Créditos: NIESYTO; Imagen NGC 7027: William B. Latter (Centro de Ciencias SIRTF / Caltech) y NASA / ESA; Espectro: Rolf Güsten / MPIfR

Cuando la temperatura en el joven Universo había caído por debajo de 4000 K, los iones de los elementos ligeros (hidrógeno, helio, deuterio y trazas de litio) producidos en la nucleosíntesis del Big Bang se recombinaron en orden inverso a su potencial de ionización. El helio se combinó primero con electrones libres para formar el primer átomo neutral. En ese momento, el hidrógeno todavía estaba ionizado (presente en forma de protones desnudos). Los átomos de helio se combinaron con estos protones en el ion de hidruro de helio HeH + , el primer enlace molecular del Universo. A medida que avanzaba la recomendación, HeH + reaccionó con el hidrógeno neutro y creó un primer camino hacia la formación de hidrógeno molecular, que marca el comienzo del universo moderno.

A fines de la década de 1970, los modelos astroquímicos sugirieron la posibilidad de que el HeH + pudiera existir en las nebulosas, y sería más fácil de observar en la nebulosas planetarias, ya que la molécula es expulsada por estrellas similares al Sol en la última etapa de su vida. El duro campo de radiación producido por la estrella enana blanca central con una temperatura de más de 100.000 grados impulsa los frentes de ionización en la envoltura expulsada, donde se predice que se formará HeH + .

La molécula emitirá su línea espectral más fuerte a una longitud de onda característica de 0.149 mm (o una frecuencia de 2.01 terahertz). Pero como la atmósfera de la Tierra es opaca en esta longitud de onda para los observatorios terrestres, lo que requiere que esta búsqueda se realice desde el espacio o un observatorio de alto vuelo como SOFIA que navega por encima de las capas absorbentes de la atmósfera inferior,

El GRAN espectrómetro de infrarrojo lejano está montado en la brida del telescopio del observatorio volador SOFIA Créditos:  Carlos Duran / MPIfR.

Para saber más:

Noticia: Primera detección astrofísica del ion hidruro de helio.

La impresionante Nebulosa del cangrejo del Sur

La siguiente imagen adquirida por el telescopio espacial Hubble es la preciosa Nebulosa del Cangrejo del Sur (Hen 2-104), se la llama así por su curiosa forma y para diferenciarla de la Nebulosa del Cangrejo (M1), en la constelación de Tauro, se la denomina del Sur. Se puede observar en la constelación del Centauro y se encuentra a 7000 años luz de nosotros. Esta imagen se ha seleccionado para el 29 aniversario del lanzamiento del telescopio espacial Hubble.

The Southern Crab Nebula — Hubble’s 29th anniversary image..Creditos: NASA, ESA, and STScI

Aquí podéis hacer un espectacular zoom a la nebulosa del cangrejo del sur:
https://www.spacetelescope.org/images/heic1907a/zoomable/

Esta preciosa nebulosa, que exhibe unas tremendas estructuras anidadas, se ha creado por la interacción entre un par de estrellas muy viejas ubicadas en su centro, una es una estrella gigante roja fría y la otra una estrella enana blanca muy caliente. La gigante roja está perdiendo sus capas externas mediante un poderos viento estelar y parte de ese material expulsado es atraído por la gravedad de su compañera enana blanca que se está retroalimentando de la otra estrella. Cuando una cantidad suficiente de este material cae sobre la enana blanca, también expulsa el material hacia afuera en una erupción, creando las estructuras curiosas que vemos en la nebulosa.

Nebulosa del Cangrejo del Sur y detalle de su núcleo. Créditos: R.Corradi – Telescopio Espacial Hubble.


La impresionante Nebulosa del Huevo

La nebulosa del Huevo (de nombre técnico RAFGL 2688) es una espectacular nebulosa preplanetaria bipolar que se encuentra a 3000 años luz del sistema solar y que se puede observar en la constelación del Cisne.

The egg nebula, la imagen está codificada en falso color para resaltar la orientación de la polarización . Créditos: Telescopio espacial Hubble, W. Sparks (STScI) y R. Sahai (JPL)

La estrella que está en el centro de la Nebulosa está arrojando enormes cantidades de gas y polvo a medida que se transforma en una estrella enana blanca. Es el inicio de una nebulosa planetaria, que se llame así no tiene nada que ver con que tenga planetas, es una denominación antigua de los primeros observadores de estos objetos que pensaban que eran planetas.

La forma tan curiosa de forma bipolar y casi igual a ambos lados es debido a que la luz que vibra en el plano definido por el polvo de la nebulosa, por la estrella central y por el observador se refleja preferentemente en esas dos direcciones, causando un efecto conocido como polarización. La medición de la orientación de la luz polarizada da pistas sobre la ubicación de la fuente oculta que lo provoca.

Zoom a la nebulosa del Huevo

La siguiente imagen obtenida por el instrumento NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer), a bordo del Telescopio espacial Hubble, muestra aun más detalles de la nebulosa, se puede observar una gruesa zona de polvo que rodea la estrella central de ahí se observa claramente una envoltura gaseosa. Esta imagen en infrarrojo está codificada en falso color para destacar dos tipos diferentes de emisión. El color rojo representa el hidrógeno calentado por las colisiones de las envolturas que están en expansión. El color azul es la luz de la estrella central capturada por el polvo de la nebulosa

Es un objeto realmente fascinante.

Maravillas del espacio: La Nebulosa Esquimal

La nebulosa esquimal (NGC 2392) es una preciosa nebulosa planetaria que podemos encontrar en la constelación de Géminis a 2870 años luz de la Tierra.

nebulaCréditos: NASA, ESA, Andrew Fruchter (STScI), y el equipo de ERO (STScI + ST-ECF) 

Es una enorme forma de gas desgarrado alrededor de una estrella, ya en sus últimos días, como el Sol. El disco de material está formado con un anillo de objetos filamentosos fluyendo lejos de la estrella central moribunda. La nebulosa planetaria comenzó a formarse hace unos 10000 años, cuando la estrella comenzó a expulsar un intenso viento de material de alta velocidad hacia el espacio exterior.

Podemos realizar un viaje al interior de esta impresionante nebulosa:

Para saber más:

Datos en simbad

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