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Tipos de Nebulosas

Una nebulosa recibe su nombre de la palabra griega que significa «nube» por su característica forma observada en el espacio. Las nebulosas se observan en muchas formas y tamaños y son unos de los objetos más bellos que se pueden fotografiar en el firmamento por su curiosas y motivadoras formas.

Hay varios tipos de nebulosas, hablaremos un poco de cada una de ellas según su comportamiento con la luz visible y por el evento que las provoca. Tenemos básicamente cinco tipos de nebulosas: nebulosas de emisión, nebulosas de reflexión, nebulosas oscuras, nebulosas planetarias y remanentes de supernova.

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Nebulosas de emisión

También conocidas como «viveros estelares», estas colecciones masivas de gas hidrógeno se unen por la gravedad para formar formaciones increíbles. En estas regiones de formación de estrellas, las formaciones de gas, polvo y otros materiales se agrupan para formar regiones más densas. La densidad atrae la materia y eventualmente se vuelve lo suficientemente densa como para crear la formación de estrellas. Se cree que el material restante forma planetas y otros objetos del sistema planetario.

Las nebulosas de emisión son aquellas que emiten radiación de gas ionizado y, a menudo, se denominan regiones HII porque están compuestas principalmente de hidrógeno ionizado. Un ejemplo de esto es la famosa nebulosa de Orión, esta la encontramos justo debajo del precioso cinturón de Orión, es además observable con pequeños telescopios y prismáticos, con grandes telescopios es una imagen bellísima.

La nebulosa de Orión desde Australia con un eVscope Unistellar . Créditos: Ludovicnac

En el siguiente vídeo se explora la preciosa nebulosa usando luz visible e infrarroja obtenida desde dos telescopios. La observación en luz visible (del Telescopio Espacial Hubble) y la observación en luz infrarroja (del Telescopio Espacial Spitzer) se comparan primero en imágenes bidimensionales y luego en modelos tridimensionales. A medida que la cámara vuela hacia la región de formación estelar, la secuencia se desvanece de forma cruzada entre las vistas visible e infrarroja.

El impresionante paisaje gaseoso ha sido iluminado y tallado por la radiación de alta energía y los fuertes vientos estelares de las estrellas calientes y masivas que se ubican en el cúmulo central. Las observaciones infrarrojas muestran una temperatura de gas más fría en una capa más profunda de la nebulosa que se extiende mucho más allá de la imagen visible. Además, el infrarrojo muestra muchas estrellas débiles que brillan principalmente en longitudes de onda más largas. Un viaje espectacular que no os dejará indiferentes:

No solo es la nebulosa más brillante de nuestro cielo, sino que también es la región de formación de estrellas más activa de nuestra galaxia. Esta nebulosa se puede observar fácilmente de cerca con un pequeño telescopio. Ocupa un área que es el doble del diámetro de nuestra Luna llena.

A medida que la gravedad continúa fusionando estos materiales, la región se calienta lo suficiente como para crear una nueva estrella. Los materiales restantes pueden formar planetas que orbitarán la estrella, tal como se formó nuestro Sistema Solar. Es la región de formación de estrellas más activa de nuestra galaxia.

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Nebulosas de reflexión

Las nebulosas de reflexión son nubes de polvo que simplemente reflejan la luz de una estrella o estrellas cercanas. Las nebulosas de reflexión también suelen ser lugares de formación de estrellas. Suelen ser azules porque la dispersión es más eficiente para la luz azul. Las nebulosas de reflexión y las nebulosas de emisión a menudo se ven juntas y, a veces, ambas se denominan nebulosas difusas. 

Un ejemplo de este tipo de nebulosa es IC 2631, esta es una maravillosa nebulosa de reflexión de color azul brillante que rodea a una joven estrella llamada HD973000, se encuentra a unos 500 años luz de distancia en la constelación del Camaleón. Como se puede ver en la imagen de abajo, el complejo de nubes es una gran región de gas y polvo donde se están formando nuevas estrellas. El polvo oscurece parcial o casi totalmente las estrellas dentro y detrás de él. La imagen muestra la complejidad de la nube de polvo que rodea la nebulosa de reflexión brillante.

nube molecularCréditos: Observatorio Europeo Austral (ESO)

Una nube molecular es una nube interestelar de polvo, gas y una variedad de moléculas. Las nubes moleculares contienen la mayor parte del agua del universo y sirven como viveros para las estrellas recién nacidas y sus planetas. Dentro de estas nubes, en las superficies de pequeños granos de polvo, los átomos de hidrógeno se unen con el oxígeno para formar agua. El carbono se une con el hidrógeno para formar metano. El nitrógeno se une con el hidrógeno para crear amoniaco. Todas estas moléculas se adhieren a la superficie de las motas de polvo, acumulando capas heladas durante millones de años. El resultado es una vasta colección de “copos de nieve” que son arrastrados por planetas infantiles, entregando los materiales necesarios para la vida tal como la conocemos.

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Nebulosas oscuras

Las nebulosas oscuras son nubes de polvo que simplemente bloquean la luz de lo que hay justo detrás de ellas dejando formas oscuras sobre el fondo de gas y polvo. Son físicamente muy similares a las nebulosas de reflexión, se ven diferentes solo por la geometría de la fuente de luz, la nube y la Tierra. Las nebulosas oscuras también se ven a menudo junto con las nebulosas de reflexión y emisión. Una nebulosa difusa típica es la famosa Nebulosa Cabeza de Caballo:

Esta nebulosa es una nube fría y oscura de gas y polvo situada a 1500 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Orión y justo por debajo de su famoso cinturón en una zona enorme de creación de estrellas.

En luz visible parece una silueta muy parecida a la cabeza del caballo utilizado en el ajedrez. Pero con luz infrarroja revela una escena mucho más compleja. Las partes calientes de las nubes brillan en luz infrarroja, incluso con longitudes de onda infrarrojas más largas pueden penetrar más profundamente en las nubes. Una escena oscura y relativamente sin detalles se convierte en un paisaje gaseoso que brilla intensamente. La podemos ver en el siguiente vídeo:

Créditos del vídeo: G. Bacon, T. Davis, L. Frattare, Z. Levay, y F. Summers (STScI)

Este vídeo presenta una visualización de la Nebulosa Cabeza de Caballo como se observa en luz infrarroja. La interpretación tridimensional ha sido esculpida para crear un ambiente tenue y en profundidad, con las estrellas distribuidas de manera aproximada y estadística.

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Nebulosas planetarias

Las nebulosas planetarias son capas de gas arrojadas por algunas estrellas cerca del final de sus vidas. Nuestro Sol probablemente producirá una nebulosa planetaria en unos 5 mil millones de años. No tienen nada que ver con los planetas, la terminología se inventó porque a menudo se parecen un poco por su forma a los planetas en pequeños telescopios. Una nebulosa planetaria típica tiene menos de un año luz de diámetro. Y un ejemplo precioso de este tipo de nebulosa es la increíble nebulosa del anillo (M 57):

M57. Créditos: Telescopio espacial Hubble

Podemos localizar a la nebulosa del anillo en la parte inferior de la constelación de la Lyra. Otro precioso ejemplo de nebulosa planetaria es la mayor y más hermosa de las observadas se trata de NGC 7293, la nebulosa de la Hélice. Esta nebulosa la podemos encontrar en la constelación de Acuario, es el resultado final de una estrella agonizante. El color rojo de la zona exterior está provocado por la presencia de nitrógeno e hidrógeno, y el verdoso de la parte central por oxigeno.

Nebulosa de la Hélice: Creditos: Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum

Esta nebulosa es el ejemplo del final de la vida de una estrella similar a nuestro Sol. Con su núcleo estelar convertido en una enana blanca, y todas sus capas expulsadas hacia el espacio interestelar.

NGC 7293, a una distancia de 450 años luz, es la nebulosa más cercana a nuestra estrella, es la mayor nebulosa en tamaño aparente que podemos observar desde nuestra posición en la galaxia, ocupa aproximadamente 0.25º, justo la mitad del tamaño aparente de la Luna. A pesar de su tamaño es un objeto bastante débil, siendo necesario el uso de telescopios para apreciarla, aunque aparece como una macha borrosa no tan impresionante como su tamaño pueda sugerirnos.

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Remanentes de supernova

Una explosión de supernova es uno de los eventos más violentos del Universo que llega a eclipsar el brillo de una Galaxia. La explosión de la una supernova libera gran cantidad de energía y luz en el medio interestelar. Una supernova también libera radiaciones de alta energía, los rayos gamma, que pueden ser muy perjudiciales para cualquier planeta cercano a esa explosión. El brillo de la explosión puede apreciarse durante mucho tiempo, y a lo largo de la historia de nuestro planeta hemos podido apreciar unas cuantas explosiones.

Tras ese terrible evento deja en el cielo sus restos, creando lo que se denomina una remenante de supernova, con unas formas desgarradas de gas y polvo en todas direcciones, un ejemplo de esto es la nebulosa del cangrejo (M1):

Es un nebulosa espectacular, por ejemplo vista con visión infrarroja por el telescopio espacial Herschel y combinado con una imagen óptica tomada por el telescopio espacial Hubble nos deja esta impresionante imagen:

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Créditos Imagen: ESA/Herschel/PACS/MESS Key Programme Supernova Remnant Team; NASA, ESA and Allison Loll/Jeff Hester (Arizona State University)

La Nebulosa del Cangrejo 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.

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Nebulosa del Cangrejo vista en luz visible. Créditos: NASAESA, J. Hester, A. Loll (ASU); Acknowledgement: Davide De Martin (Skyfactory

Las nebulosas son unos objetos fascinantes, y de los más fotografiados en astronomía por sus bellas formas y porque nos desvelan la formación de estrellas y planetas.

  • Os recomiendo mi primer libro en el que hablo de las curiosidades de muchos objetos, eventos astronómicos, y de las constelaciones y sus historias: (pulsar en la imagen y tendréis más detalles).
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La Nebulosa Gemela

La nebulosa Gemela, también llamada gemela Jet o Minkowski 2-9 (abreviado M2-9) es una preciosa nebulosa planetaria bipolar localizada a unos 2100 años luz de distancia de la Tierra en la dirección de la constelación de Ofiuco.

Créditos: NASA-ESA / Hubble / Judy Schmidt

Las nebulosas planetarias bipolares se forman cuando el objeto central no es una sola estrella, sino un sistema binario. Ambas estrellas orbitarían alrededor de un centro de masa conjunto, causando que el gas expulsado desde la mayor de las dos estrellas sea dirigido a dos lóbulos diferentes antes de ser lanzado a velocidades de más de millón de kilómetros por hora. La forma de las lóbulos es probablemente causada por el movimiento de las estrellas binarias entre sí. Las dos estrellas centrales en el corazón de la nebulosa trazan un círculo una entorno a la otra aproximadamente cada 100 años.

Se cree que cuando la estrella moribunda y la enana blanca orbitan alrededor de su centro de masa común, el gas expulsado de la estrella moribunda es atraído hacia dos lóbulos en lugar de expandirse como una esfera uniforme. Sin embargo, los astrónomos todavía están debatiendo si todas las nebulosas bipolares son creadas por estrellas binarias. Mientras tanto, las alas de la nebulosa todavía están creciendo y, midiendo su expansión, los astrónomos han calculado que la nebulosa se creó hace solo 1.200 años. Con lo que es importante observar esta nebulosa para ver su evolución con los años para las futuras generaciones de astrónomos.

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Una de las nebulosas más espectaculares de la constelación del Cisne: Abell 78

Situada a unos 5000 años luz de distancia de la Tierra en la bella constelación del Cisne, Abell 78 es un tipo inusual y espectacular de nebulosa planetaria.

Créditos: Telescopio espacial Hubble, M. Guerrero, Judy Schmidt

Después de agotar el combustible nuclear en sus núcleos, las estrellas con una masa de alrededor de 0,8 a 8 veces la masa de nuestro Sol colapsan para formar estrellas enanas blancas densas y calientes. A medida que ocurre este proceso, la estrella moribunda arrojará sus capas externas de material, formando una elaborada nube de gas y polvo conocida como nebulosa planetaria. Este fenómeno no es infrecuente, y las nebulosas planetarias son un foco popular para los astrofotógrafos debido a sus formas a menudo hermosas y complejas. Sin embargo, algunos como Abell 78 son el resultado de una estrella llamada «nacida de nuevo».

Aunque el núcleo de la estrella ha dejado de quemar hidrógeno y helio, una fuga termonuclear en su superficie expulsa material a altas velocidades. Esta eyección golpea y barre el material de la vieja nebulosa, produciendo los filamentos y la capa irregular alrededor de la estrella central que se ve en esta imagen, que presenta datos de la cámara de campo amplio 3 del Hubble y PANSTARSS.

Cuando una estrella como nuestro Sol llega a su final, desechará todas sus capas externas enviándolas hacia el espacio. A veces, adquieren una forma de una esfera, a veces un doble lóbulo, y algunas veces un anillo o una hélice.

Cuando la nebulosa planetaria se ha desvanecido, el remanente estelar arde durante mil millones de años más antes de consumir todo su combustible. Después se convertirá en estrella enana blanca que se enfriará a lo largo de miles de millones de años. De hecho dentro unos cinco mil millones de años el Sol, nuestra estrella, producirá una nebulosa planetaria y se convertirá en una enana blanca.Anuncios

Pero veamos paso a paso que le ira ocurriendo al Sol en la escala de los millones y miles de millones de años para hacernos una idea del proceso.

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.

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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.

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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.

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

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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.

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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.

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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.

Las nebulosas planetarias enriquecen el medio galáctico

La vida de las nebulosas planetarias suele ser tremendamente caótica, desde la muerte de su estrella principal hasta la dispersión de su contenido en el espacio interestelar deja unas formas preciosas en el espacio, luego todo ese material que expulsa enriquece el medio galáctico. Podemos ver la imagen una de esas nebulosas planetarias en mucho detalle y ver las tremendas capas que lanza al espacio, por ejemplo la imagen obtenida desde el telescopio espacial de la nebulosa llamada ESO 455-10, ubicada en la constelación del Escorpión. ⠀

Créditos: ESA / Hubble & NASA, L. Stanghellini ⠀

Las capas achatadas de ESO 455-10, que antes se mantenían juntas como capas de su estrella central, no solo le dan a esta nebulosa planetaria su apariencia única, sino que también ofrecen información sobre la nebulosa. Visto en un campo de estrellas, el distintivo arco asimétrico de material sobre el lado norte de la nebulosa es una clara señal de interacciones entre ESO 455-10 y el medio interestelar. ⠀

El medio interestelar es el material, que consiste en materia y radiación, entre los sistemas estelares y las galaxias. La estrella en el centro de ESO 455-10 permite al Hubble ver la interacción con el gas y el polvo de la nebulosa, el medio interestelar circundante y la luz de la propia estrella.

Otro ejmplo de nebulosa planetaria es el siguiente, una maravillosa imagen que muestra la nebulosa planetaria NGC 3918, en el centro de la nube de gas están los restos moribundos de una gigante roja que envió al espacio parte de sus capas, quedando en el centro una enana blanca. La intensa radiación ultravioleta de la pequeña estrella remanente hace que el gas circundante brille enormemente. Estas extraordinarias y coloridas nebulosas planetarias se encuentran entre las vistas más espectaculares del cielo nocturno, y a menudo tienen formas extrañas e irregulares, que todavía no tiene una explicación del todo valida que explique las diversas  formas que adquieren en el espacio.

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NGC 3918, imagen adquirida por el telescopio espacial Hubble

La forma de NGC 3918, con un caparazón interior de gas brillante y una capa externa más difusa que se extiende lejos de la nebulosa, parece que podría ser el resultado de dos eyecciones separadas de gas. Se estima que los poderosos chorros de gas que emergen de los extremos de la gran estructura se alejan de la estrella a velocidades de hasta 350,000 kilómetros por hora. Según los estándares de los fenómenos astronómicos, las nebulosas planetarias como NGC 3918 tienen una vida muy corta, con una vida útil de solo unas pocas decenas de miles de años. 

Se cree que las nebulosas planetarias son cruciales en el enriquecimiento galáctico ya que distribuyen sus elementos, particularmente los elementos metálicos más pesados ​​producidos dentro de una estrella, en el medio interestelar que con el tiempo formará la próxima generación de estrellas. ⠀

Cuando una estrella como nuestro Sol llega a su final, desechará todas sus capas externas enviándolas hacia el espacio. A veces, adquieren una forma de una esfera, a veces un doble lóbulo, y algunas veces un anillo o una hélice.

Cuando la nebulosa planetaria se ha desvanecido, el remanente estelar arde durante mil millones de años más antes de consumir todo su combustible. Después se convertirá en estrella enana blanca que se enfriará a lo largo de miles de millones de años. De hecho dentro unos cinco mil millones de años el Sol, nuestra estrella, producirá una nebulosa planetaria y se convertirá en una enana blanca.

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La impresionante Nebulosa del huevo podrido

La curiosa y preciosa Nebulosa de la Calabaza o también llamada del Huevo podrido, es una espectacular nebulosa planetaria que podemos encontrar en la constelación austral de Puppis.

Nebulosa de la Calabaza, también recibe el nombre de nebulosa del huevo podrido, pues tiene tanto azufre que si se pudiera oler molestaría bastante. Créditos: NASA, telescopio espacial Hubble.

La rápida expansión de las nubes de gas marcan el final de la estrella que está en el centro de la nebulosa. La estrella al quedarse sin combustible nuclear, provoca que las regiones centrales se contraigan y se forme una enana blanca. Parte de la energía liberada es expulsada hacia fuera creando esa forma tan peculiar.

Esa energía crea un frente de choque supersónico, creando formas espectaculares donde podemos apreciar el hidrógeno ionizado y el resplandor azul del nitrógeno. En unos 1000 años se convertirá en una nebulosa bipolar, con los dos lados casi iguales.

La nebulosa de la Calabaza o del huevo podrido es una de las más bellas y curiosas del firmamento.

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