Nebulosas planetarias: Alas de palomilla que se extienden varios abriles luz en el firmamento | Malogrado Cósmico

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Uno de los secretos más delicados que hemos descubierto en el cielo cuando abrimos el ojo de los telescopios es el de las nebulosas planetarias, nubes fugaces de gas teñidas de colores que esconden fascinantes procesos físicos detrás de sus formas imposibles. Son como enciclopedias cósmicas: nos hablan de estrellas que giran rápidamente, campos magnéticos, estrellas compañeras ocultas, chorros de gas de alta velocidad o el enriquecimiento químico del universo en elementos que son tan importantes para nosotros como el carbono, ya que son lo que son. construirnos.

Estas estructuras aparecen en el cielo cuando las estrellas pequeñas, como el Sol y hasta 7-8 veces más pesadas, consumen el combustible que queman en su interior. Las nebulosas planetarias son los remanentes, de lo que se desprendió la estrella en forma de viento en sus últimos años, y las vemos porque lo que queda del núcleo ilumina el material expulsado, como un faro ilumina la niebla en la costa. Podríamos decir que vemos la concha o la crisálida de la estrella. También podemos decir que miramos el cadáver de la estrella y aunque nunca estuvo vivo, al menos con la definición operativa de vida con la que trabajamos hoy, la imagen sirve de metáfora.

De estos restos debemos aprender todo, ¿cuál fue el material del que se formó la estrella, qué hizo en su vida y con su vida? En otras palabras, al analizar la química que medimos en estas nubes de gas y polvo, que son efectivamente nebulosas planetarias, sabemos qué combustible nuclear se quemó en la estrella madre y cómo se mezcló ese material en su interior. Pero aprendemos mucho más de ellos, porque como buenos forenses les leemos las causas y efectos de su evolución en su último medio millón de años. El caso es que, aunque los astrofísicos somos unos detectives fantásticos, todavía no entendemos muy bien qué les pasa al final, porque para que se formen las estructuras que vemos necesitamos una física casi imposible: campos magnéticos intensos con estrellas que rotan tan rápido que pudiendo romperse, estrellas (o subestrellas) compañeras casi invisibles para nuestra detección que tienen la tarea de canalizar el gas, chorros de gas a tan alta velocidad como para desafiar su propio proceso de formación, o la luz que empuja tanto material que no obtenemos los números.

Pero es que lo que vemos realmente merece que nos rompamos la cabeza para intentar descifrar su formación. Encontramos nebulosas planetarias en forma de pupas tan afiladas como un cuchillo o tan redondas que forman el círculo perfecto, pompas de jabón gigantes o relojes de arena. Nos recuerdan a hélices, manillares, máscaras o alas de mariposa. Pero también pueden ser tan erráticos que, para nuestro pesar, no hemos encontrado un análogo de ellos de una manera conocida. Al ser muy sencillos a la hora de entender cómo están construidos, tenemos que clasificarlos según sus morfologías más simples: así los tenemos redondos, elípticos, bipolares; algunos incluso se han detectado con cuatro polos. Los vemos en el campo óptico porque la temperatura de lo que queda de la estrella antes de que comience a enfriarse como una enana blanca puede alcanzar los 300.000 grados (el Sol, que está a unos 5.500 grados en la superficie, sirve como referencia).

Y lo más fascinante de todo es que aunque son lo más efímeros que puede ser en astronomía, ya que duran entre 10.000 y 20.000 años, en la práctica el tiempo que tarda el gas en dispersarse, que no es nada comparado con la vida de la estrella, son objetos más brillantes que existen en el cielo en una línea de emisión, una línea prohibida de oxígeno. Esta luz que emiten las nebulosas planetarias de forma muy particular permite, entre otras cosas, ser detectable a distancias de cúmulos de galaxias que se encuentran a más de 300 millones de años luz de nosotros. ¡Nada mal para el botín de una pequeña estrella!

Si los miramos en el rango de espectro que corresponde a la óptica, nos muestran lo obvio, que están compuestos por gases como hidrógeno, helio, nitrógeno, azufre, hierro, oxígeno. Pero para ver algo más íntimo, de qué están hechos sus huesos, su parte sólida, el polvo, tenemos que observarlos en infrarrojos. Es allí donde nos enseñan sus estructuras de polvo molecular y gas en forma de bultos y si los hemos cogido aún muy jóvenes podemos incluso desvelar la forma interna de un disco que se puede crear al final de sus días si evolucionar en un sistema binario. Vistos en rayos X, nos informan sobre la dinámica de los gases, las colisiones de alta velocidad o nos muestran eventos en la superficie de estrellas que se encuentran entre las más calientes del universo. Es en el ultravioleta donde nos enseñan sobre el carbono.

Los detectamos en la Vía Láctea por miles pero también en las galaxias cercanas como las nubes de Magallanes y en galaxias muy lejanas. Son una herramienta muy poderosa para desentrañar el universo: nos permiten medir las distancias y el contenido de oxígeno de un determinado lugar de la galaxia. Con esta información objeto a objeto reconstruimos cómo una galaxia evoluciona poco a poco, de muerte a muerte.

Durante sus breves 10.000 años de existencia, nos iluminan y nos enseñan de qué están hechas las estrellas en su interior, alimentan el medio interestelar de carbono y nos advierten que un día nuestro Sol también perderá su envoltura. Primero, lo que queda de nuestro planeta se habrá diluido en sus mandíbulas. Las nebulosas planetarias nos hablan del futuro, el del Sol, nos muestran su pasado y, aunque son cortas, son encontradas por miles en nuestra galaxia, dándonos el privilegio de estudiarlas.

Eva villaver Es investigadora del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial (CAB / CSIC-INTA).

Vacío cósmico Es una sección donde nuestro conocimiento del universo se presenta cualitativa y cuantitativamente. Tiene como objetivo explicar la importancia de comprender el cosmos no solo desde un punto de vista científico sino también desde un punto de vista filosófico, social y económico. El nombre «vacío cósmico» se refiere al hecho de que el universo está y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, aunque paradójicamente hay quintillones de átomos por metro cúbico en nuestro entorno. , que nos invita a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de la vida en el universo. La sección consta de Pablo G. Pérez González, investigadora del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blázquez, Catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); Y Eva villaver, investigadora del Centro de Astrobiología.

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