Un novedoso modelo en tres dimensiones de la Nebulosa
del Anillo, revela información inédita sobre la
distancia, edad y estructura de ese objeto celeste, vecino de
la Vía Láctea.
El proyecto, que contiene observaciones y análisis
con tres telescopios, entre ellos el espacial Hubble, fue desarrollado
por un grupo de cuatro astrónomos, dos de la UNAM: Manuel
Peimbert Sierra, investigador emérito del Instituto de
Astronomía (IA) y doctor honoris causa por
esta casa de estudios, y William J. Henney, investigador del
Centro de Radioastronomía y Astrofísica (CRyA),
con sede en el campus Morelia.
Completan el equipo Robert O’Dell y Gary Ferland,
de las universidades estadounidenses de Vanderbilt y de Kentucky,
respectivamente.
‘‘Se trata del más detallado modelo
en tres dimensiones y aborda la Nebulosa del Anillo, un objeto
celeste muy estudiado, del que ahora sabemos que está
a unos dos mil años luz de distancia, tiene una edad
de cuatro mil años y una estructura parecida a un balón
de futbol americano que atraviesa el anillo’’, compartió
Peimbert.
Es emblemática, brillante, cercana y evolucionada.
‘‘Nos permite tener una mejor idea de cómo
se desarrollan las nebulosas planetarias y tratar de predecir
con cierta claridad qué le pasará al Sol dentro
de seis mil millones de años’’, añadió
el integrante de El Colegio Nacional.
Los resultados de la investigación se publicaron
este año en tres artículos de la revista The
Astronomical Journal, y sus autores ya consideran escribir
un cuarto para desentrañar si la estrella central del
objeto celeste es unitaria o forma parte de un sistema binario.
Evolución del Sol
Para estudiar la evolución de la nebulosa, los
astrónomos le tomaron una serie de imágenes en
2012 y las compararon con otras registradas en 1999.
‘‘En ese periodo el objeto se expandió
un poco y pudimos medir cuánto. También determinamos
la velocidad por medio de espectrometría tomada en el
Observatorio Astronómico de San Pedro Mártir (en
Baja California), y calculamos la distancia de dos mil años
luz y la edad de cuatro mil años’’, resumió.
Con una fotografía de la zona externa, obtenida
con el Gran Telescopio Binocular de Arizona (conformado por
dos espejos de ocho metros), los expertos pudieron verificar
que estuvo ionizada y se neutraliza, en un lento proceso de
enfriamiento que reduce la ionización en la nube externa
y la mantiene en el interior.
‘‘Esto es importante porque queremos estudiar
la evolución estelar de las estrellas que producen estos
objetos. El Sol, por ejemplo, dentro de seis mil millones de
años se convertirá en una nebulosa planetaria.
Queremos saber los detalles de la transición del Sol,
que ahora transmuta hidrógeno en helio en su interior,
y dentro de ese lapso de tiempo se convertirá en una
gigante roja’’, indicó.
“A futuro, su radio alcanzará aproximadamente
el de la órbita de la Tierra, se colapsará su
parte central y expulsará las externas, lo que producirá
una envolvente gaseosa muy espectacular, llamada nebulosa planetaria;
podría tener un anillo de gas y en sus partes externas
una forma parecida a la de una flor”, abundó.
Un proceso semejante se constata actualmente en la
Nebulosa del Anillo, cuyas imágenes muestran una especie
de flor exterior muy tenue, con una serie de ‘‘pétalos’’
que contienen parte del material expulsado.
Al final de su proceso, el Sol pasará de ser
una gigante roja, a una nebulosa con su material envolvente,
para luego convertir su estrella central en una enana blanca.
‘‘Entonces tendrá menos masa que la contenida
actualmente en la Nebulosa del Anillo, evolucionará más
despacio y al ionizar su nebulosa no tendrá tanta energía,
así que será menos espectacular que ésta,
aunque de la misma familia’’, dijo.
Trabajo colectivo
Las detalladas y bellas imágenes en tercera
dimensión se lograron con el telescopio espacial Hubble,
un instrumento que conoce al detalle O’Dell, coordinador
del grupo y quien dirigió ese instrumento por 15 años,
durante su construcción y puesta en órbita.
Henney, científico inglés que trabaja
en la UNAM y colabora de cerca con O’Dell, tomó
los espectros para determinar velocidades en el Observatorio
Astronómico Nacional de San Pedro Mártir, en Baja
California.
En tanto, Gary Ferland es un astrofísico teórico
que ha desarrollado unos códigos de fotoionización
poderosos para interpretar los datos, y Peimbert es especialista
en la composición química de los objetos celestes,
con gran experiencia en el estudio de las nebulosas.
‘‘Cada uno de los cuatro tiene especialidades
diferentes y hemos aportado distintos datos y puntos de vista
que los demás verifican. Es un trabajo colectivo donde
el resultado es más que la suma de las cuatro partes,
pues es fundamental la discusión en equipo’’,
precisó Peimbert.
Actualmente, el grupo de cuatro astrónomos analiza
en las imágenes en tercera dimensión una serie
de nudos y líneas que se produjeron dentro del anillo
de la nebulosa.
‘‘Queremos estudiar cómo se producen
las sombras y estos filamentos. La ventaja del telescopio espacial
Hubble es que su resolución es del orden de un vigésimo
de segundo de arco, una cantidad pequeñísima si
pensamos que el Sol y la Luna tienen diámetros de mil
800 segundos de arco’’, explicó.
Composición química
A Peimbert y sus colegas también les interesa
determinar la composición química de esa nebulosa
para ver la contribución de estas estrellas, de relativamente
baja masa, a la evolución química de la galaxia.
‘‘Estos objetos expulsan una cantidad adicional
de helio, carbono y nitrógeno, en relación a la
que tuvieron cuando se formaron. Esos tres elementos se produjeron
por reacciones nucleares en el interior de la estrella. Esto
es importante para el estudio de la evolución química
de las galaxias’’, finalizó.
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