El telescopio espacial James Webb no deja de sorprendernos con sus descubrimientos. Mirando a la nebulosa NGC 346, que consiste en un grupo joven de estrellas rodeados de gas y polvo, el telescopio encontró focos de formación estelar nunca antes vistos. NGC 346 se encuentra en una galaxia enana vecina a nuestra galaxia, concretamente en la Pequeña Nube de Magallanes. Tiene una composición mucho más cercana a la de las galaxias del universo temprano y primitivo, cuando la formación estelar estaba en su máximo apogeo. Al estudiar a NGC 346, los astrofísicos pueden aprender cómo podría haber sido la formación estelar temprana en galaxias lejanas. Con lo que es un gran campo de pruebas astrofísicas.
En esta imagen podemos ver el cúmulo estelar dentro de una nebulosa. El centro de la imagen contiene arcos de gas naranja y rosa que forman una forma de barco. Un extremo de estos arcos apunta hacia la parte superior derecha de la imagen, mientras que el otro extremo apunta hacia la parte inferior izquierda. Otra columna de gas naranja y rosa se expande desde el centro hacia la parte superior izquierda de la imagen. A la derecha de este penacho hay un gran grupo de estrellas blancas. Hay más de estas estrellas blancas y galaxias de diferentes tamaños repartidas por toda la imagen. Créditos: NASA, ESA, CSA, O. Jones (UK ATC), G. De Marchi (ESTEC) y M. Meixner (USRA), con procesamiento de imágenes de A. Pagan (STScI), N. Habe
La sensibilidad del telescopio espacial James Webb le permite ver protoestrellas (estrellas recién nacidas) mucho más pequeñas que las observadas anteriormente. El telescopio puede incluso ver el polvo en los discos de gas alrededor de esas protoestrellas, cosa que nunca antes se había visto tan claro.
Esencialmente el telescopio está viendo los componentes básicos no solo de las estrellas, sino también de los posibles exoplanetas potenciales que las rodean. Esto podría conducir a saber si los planetas rocosos como la Tierra se formaron antes en el universo de lo que pensábamos en la actualidad, cosa que sería realmente sorprendente.
En el Universo hay objetos maravillosos, uno de ellos es la remanente de supernovaSNR0519a69,0. Esta remanente se produce cuando una estrella masiva explota. La podemos observar en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra galaxia, a una distancia de 160.000 años luz de nosotros.
En la imagen podemos apreciar el gas a millones de grados que ha sido calentado por ondas de choque de las explosiones, observado en rayos X desde el telescopio espacial Chandra (azul). El borde exterior de la explosión (rojo) y las estrellas en el campo de visión se ven en la luz visible captada por el telescopio espacial Hubble. Como veis cuando se unen imágenes de diferentes telescopios se pueden obtener imágenes maravillosas de los objetos astronómicos.
Esta impresionante imagen es la llamada Nebulosa del Espirógrafo. Es el final de una estrella de tamaño mediano que ha expulsado al espacio sus capas externas, formando una hermosa capa de gas ionizado conocida como nebulosa planetaria. Se mantendrá así durante unos 10.000 años. hasta que todos sus restos se esparzan por el espacio, quedando una pobre estrella enana blanca.
Créditos: Telescopio espacial Hubble
Los componentes de esta nebulosa son en general el nitrógeno (rojo), hidrógeno (verde) y oxígeno (azul).
El final de nuestra estrella será muy parecido, estos serán los pasos:
1) Aproximadamente en 1.700 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.
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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.
Créditos: 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.
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
Unaexplosión 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 supernovalibera 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:
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.
Nebulosa del Cangrejo vista en luz visible. Créditos: NASA, ESA, 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.
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El telescopio espacial Hubble ha adquirido esta imagen de una clase especial de vivero de formación de estrellas conocido como Glóbulos Gaseosos de Evaporación de Flotación Libre, o frEGG para abreviar este enorme nombre. Este objeto se conoce formalmente como J025157.5 + 600606, tampoco no excesivamente romántico pero se trata de un objeto espectacular por todo lo que conlleva.
Crédito: ESA / Hubble y NASA, R. Sahai
Cuando una nueva estrella masiva comienza a brillar mientras aún se encuentra dentro de la nube fría de gas molecular a partir de la cual se formó, su radiación energética puede ionizar de una forma espectacular el hidrógeno de la nube y crear una gran burbuja caliente de gas ionizado en el espacio. Dentro de esta burbuja de se encuentran los frEGG: glóbulos oscuros y compactos de polvo y gas, algunos de los cuales están dando a luz a estrellas de baja masa, es entonces una zona de creación de estrellas. El límite entre el frEGG frío y polvoriento y la burbuja de gas caliente se ve como los bordes brillantes de color púrpura y azul en esta fascinante imagen.
Otros viveros estelares:
La impresionante y bella nebulosa llamada NGC 604 es un vivero estelar gigante en la cercana galaxia de triángulo (M33). Es casi 100 veces más grande que la famosa Nebulosa de Orión en nuestra propia galaxia. NGC 604 es la mayor región de formación estelar del Grupo Local y una de las mayores conocidas, con un diámetro de 1500 años luz. Es además 6300 veces más luminosa que la Gran Nebulosa de Orión y a la distancia y posición de esta, NGC 604 brillaría más que el planeta Venus, y ocuparía toda la constelación de Orión.
Créditos: telescopio espacial Hubble
El espacio entre las estrellas en las galaxias es el llamado medio interestelar (en astrofísica se le denomina ISM), este medio ocupa prácticamente la totalidad del volumen de una galaxia, y es en su mayoría, aunque creamos que está vacío, un gas. Este gas tiene una densidad pequeña aproximadamente 1 átomo/cm3, se compone principalmente de hidrógeno, helio y un porcentaje inferior al uno por ciento de otros elementos. El resto del medio interestelar es polvo que se entremezcla con ese gas.
En un principio el medio interestelar estaba compuesto principalmente por Hidrógeno y helio, pero fue enriqueciéndose con elementos químicos procedentes del final de varias generaciones de estrellas. Este enriquecimiento de gran cantidad de materiales favoreció la aparición en las zonas más densas del medio interestelar de planetas rocosos e incluso reacciones químicas complejas en el mismo medio interestelar.
Las regiones más interesantes de este medio son la nubes moleculares, estas regiones son las zonas de formación de estrellas, como la nebulosa NGC 604, básicamente son zonas con masas de hidrógeno neutro con grandes densidades que han entrado en contracción y debido a esto crean estrellas y de estas planetas.
Estas nubes moleculares también son una enorme fabrica en la que se produce la mayor parte de los constituyentes básicos de los seres vivos, las moléculas de la vida. Estas aparecen debido a la interacción de los rayos cósmicos y la radiación de las nuevas estrellas con el gas y lo ionizan, estos iones reaccionan con los átomos de su entorno y crean moléculas. Pero para que esto se produzca es necesaria la presencia de polvo en la nube molecular, los granos de polvo actúan como catalizadores de las reacciones químicas, y así se forman moléculas complejas, aunque como es lógico se necesitan muchas generaciones de estrellas que depositen elemento más pesados para conseguir estas moléculas pilares de la vida.
Nube molecular denominada M16, los pilares de la creación. Imagen del telescopio espacial Hubble. Imagen en visible y en infrarrojo.
El Medio interestelar es también responsable de la extinciónestelar (la extinción es un término utilizado en astronomía para describir la absorción y dispersión de la radiación electromagnética por el polvo y el gas entre un objeto astronómico y el observador) y del enrojecimiento interestelar (la extinción hace que los objetos que aparezcan más rojos de lo esperado, a ese fenómeno se le denomina enrojecimiento interestelar). El enrojecimiento elimina preferentemente longitudes de ondacorta de un espectro radiado, observándose mejor las de longitud de onda más largas (el rojo).
Créditos: Observatorio Europeo Austral (ESO)
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