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Henize 1357 nos muestra los primeros momentos del final de su vida.

Henize 1357, la Nebulosa Raya (Stingray). Para una imagen mayor, cliquee aquí. Crédito: Hubble / NASA / ESA

Esta es la Nebulosa Raya, o Henize 1357, la nebulosa planetaria más joven que se conoce, tal como la fotografió el Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA. Hace apenas 25 años, la nube de gas que amortaja la agonizante estrella en su centro no se había calentado lo suficiente como para comenzar a brillar.

La imagen muestra un raro momento durante las etapas finales de la vida de una estrella: un caparazón de gas lanzado por una estrella que muere, comienza luego a brillar como un tubo de neón. Las imágenes de las nebulosas planetarias que se encuentran en sus años formativos, como en este caso, pueden arrojar nuevos conocimientos sobre los últimos momentos de estrellas ordinarias como nuestro Sol.

Una nebulosa planetaria se forma cuando una estrella vieja de poca masa comienza a hincharse y se transforma en una “gigante roja”, y lanza al espacio algunas de las capas exteriores de su material. A medida que la nebulosa se expande y se aleja de la estrella, el núcleo remanente del antiguo sol empieza a calentarse, y calienta a su vez al gas de la nebulosa hasta lograr que comience a brillar. Un fuerte viento (más material lanzado desde la caliente estrella central) comprime al gas y empuja la burbuja hacia fuera.

La Nebulosa Raya (llamada así por su parecido con este pez) es “infantil” en términos relativos, ya que fue apenas durante los pasados 25 años que la estrella comenzó a calentarse rápidamente y logró que la nebulosa comenzara a brillar. Si bien comúnmente las estrellas viven por millones de años, la transición a una nebulosa planetaria visible toma solamente unos 100 años, un parpadeo comparado con la vida total de la estrella, razón por la cual no se ha identificado hasta ahora ninguna nebulosa planetaria más joven.

Esta nebulosa tiene apenas un décimo del tamaño de la mayoría de las nebulosas planetarias, y se encuentra a unos 18.000 años luz de distancia, en la dirección de la constelación austral de Ara (el Altar). A causa de su pequeño tamaño, no se había logrado obtener detalles de ella antes de que las observaciones del Telescopio Espacial comenzaran en 1993. Esas imágenes fueron las primeras en mostrar la estructura de la nebulosa. Esta fotografía fue tomada en 1997, por la Cámara Gran Angular y Planetaria 2 del Hubble.

Telescopio Espacial Hubble Crédito: NASA / ESA

La estrella central se encuentra en el medio del anillo de gas de color verde. Tiene una estrella compañera que se encuentra en la posición de las 10 en punto. Una espuela de gas (en verde) está formando un tenue puente hacia la estrella compañera, a causa de la atracción gravitatoria de ésta.

El anillo de gas muestra burbujas en la parte inferior izquierda y en la superior derecha de la imagen. El viento de material propulsado por la radiación de la estrella central ha creado una presión suficiente como para abrir agujeros en los confines de las burbujas, permitiendo que por ellos escapara gas.

Las líneas curvadas rojas representan al gas que es calentando por el choque causado cuando el viento de la estrella central golpea las paredes de las burbujas.

La nebulosa tiene un tamaño equivalente al de 130 sistemas solares, pero a la distancia de 18.000 años luz, se nos aparece como una moneda vista a dos kilómetros de distancia.

Los colores que se ven son reales, emitidos por el nitrógeno (rojo), el oxígeno (verde) y el hidrógeno (azul).

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Nebulosas Planetarias:

La Nebulosa Dumbbell. Para una imagen mayor, cliquear aquí. Crédito: ESO Paranal

Cuando una estrella como nuestro Sol envejece, habiendo transformado en helio todo el hidrógeno de su núcleo (durante su fase en la secuencia principal) y luego todo ese helio en carbono y oxígeno (en la consecuente etapa como gigante roja), las reacciones nucleares cesan en su parte central, mientras que las reacciones del helio continúan en una capa más externa.

Este proceso hace que la estrella se expanda y que las capas exteriores comiencen a pulsar como una variable tipo Mira de período largo, que se va haciendo cada vez más inestable, y pierda masa a través de fuertes vientos estelares.

Nebulosa Planetaria BD+303639. Para una imagen mayor, cliquear aquí. Crédito: Gemini Observatory

Finalmente, la inestabilidad provoca la eyección de una porción significativa de la estrella, formado una especie de cáscara en expansión. El núcleo permanece como una pequeña estrella central extremadamente caliente que emite una radiación altamente energética.

La cáscara de gas en expansión es excitada por esa radiación y comienza a brillar. El gas se ve entonces más acelerado y la velocidad de expansión aumenta con el tiempo. La cáscara de gas se hace visible entonces como una nebulosa planetaria. En las exposiciones largas, el material eyectado en la fase de variable Mira puede ser detectado como un extenso halo que rodea a muchas nebulosas planetarias (en realidad, son los bordes brillantes de una burbuja).

Nebulosa Planetaria NGC 6369. Para una imagen mayor, cliquear aquí. Crédito: NOAO

La primera nebulosa planetaria observada por ojos humanos fue la Nebulosa Dumbbell M27 en la constelación de Vulpécula, y fue descubierta por Charles Messier el 12 de julio de 1764. Se encuentra a unos 1.000 años luz de distancia.

La comparación con un planeta “evanescente” fue realizada por Antoine Darquier, el descubridor del segundo de estos objetos, la Nebulosa Anillo M57 en la constelación de Lira.

Finalmente, fue William Herschel quien acuñó el término “nebulosa planetaria” para su clasificación de nebulosas en 1784 o 1785, pues las encontró parecidas con el nuevo planeta que él mismo había descubierto, Urano. El 13 de noviembre de 1790 descubrió la nebulosa NGC 1514, la que poseía una brillante estrella central, lo que lo convenció de que este tipo de nebulosas eran en realidad nubes de polvo y/o gas asociadas con una estrella en su centro, y no (como se pensaba hasta entonces) cúmulos estelares que no se habían podido resolver.

Nebulosa del Anillo (M57). Para una imagen mayor, cliquear aquí. Crédito: C.F.Claver/WIYN/NOAO/NSF

Una notable característica de las nebulosas planetarias es que del 90 al 95% de su radiación visible se emite en una sola línea de la parte verde del espectro, en los 500,7 nanómetros. Corresponde a la emisión del oxígeno doblemente ionizado: "[O III]".

Las nebulosas planetarias tienen una vida muy corta, comparadas con las escalas temporales de la evolución estelar, y son visibles por solamente unos pocos miles de años, a lo máximo algunas decenas de miles. Luego se van desvaneciendo a medida que su materia se derrama en el medio cósmico, enriqueciendo la materia interestelar con carbono, oxígeno y otros elementos. Su estrella central se va enfriando en la forma de una enana blanca.

Nebulosa Hélice. Para una imagen mayor, cliquear aquí. Crédito: NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner (STScI), and T.A. Rector (NRAO)

Nuestro Sol alcanzará probablemente este estadio de su evolución cuando haya vivido unos 10 mil a 13 mil millones de años. Dado que ahora apenas tiene algo así como 4.700 millones de años de edad, tendremos casi seguramente algún tiempo antes de la llegada de este evento.

El proceso de enfriamiento de la enana blanca continúa hasta que ha sido irradiada toda su energía termal, y la estrella se aproxima a un “estado final” estable, luego de muchos miles de millones de años, como una “enana negra”. Se cree que nuestro universo sea todavía demasiado joven como para contener ninguna enana negra.

La nebulosa planetaria más cercana observada hasta ahora es la Nebulosa Hélice, NGC 7293.

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Web Site: Space.com
Artículo: “Hubble Sees the Stingray Nebula”
Fecha: Setiembre 07, 2004

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Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán

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