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Impresionantes nuevas imágenes del Hubble revelan estrellas perdidas

Nebulosa NGC 6302

La Nebulosa de la Mariposa exhibe un distintivo patrón en forma de S

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA demuestra su gama completa de capacidades de imágenes con dos nuevas imágenes de nebulosas planetarias. Las imágenes muestran dos nebulosas planetarias jóvenes cercanas, NGC 6302, llamada Nebulosa Mariposa, y NGC 7027. Ambas se encuentran entre las nebulosas planetarias más polvorientas conocidas y ambas contienen masas de gas inusualmente grandes, lo que las convirtió en una interesante pareja para estudiarlas en paralelo por un equipo de investigadores.

Como motores de fusión nuclear, la mayoría de las estrellas viven plácidamente desde cientos de millones hasta miles de millones de años. Pero cerca del final de sus vidas pueden convertirse en molinetes locos, hinchando conchas y chorros de gas caliente. Los astrónomos han usado el Hubble para diseccionar esos locos fuegos artificiales que ocurren en estas dos nebulosas planetarias.

Los investigadores han encontrado niveles de complejidad sin precedentes y rápidos cambios en los chorros y las burbujas de gas que salen de las estrellas en el centro de cada nebulosa. Hubble ahora permite que los investigadores converjan en una comprensión de los mecanismos subyacentes a este caos.

Estrellas perdidas Estrellas perdidas

El telescopio espacial Hubble ha tomado imágenes de estos objetos antes, pero no durante muchos años y nunca antes con el instrumento Wide Field Camera 3 en todo su rango de longitud de onda, haciendo observaciones en luz ultravioleta cercana o infrarroja cercana.

"Estas nuevas observaciones de Hubble de longitud de onda múltiple proporcionan la visión más completa hasta la fecha de estas dos espectaculares nebulosas", dijo Joel Kastner, del Instituto de Tecnología de Rochester, Rochester, Nueva York, líder del nuevo estudio. "Cuando estaba descargando las imágenes resultantes, me sentí como un niño en una tienda de dulces".

Las nuevas imágenes del Hubble revelan con vívido detalle cómo ambas nebulosas se están separando en escalas de tiempo extremadamente cortas, lo que permite a los astrónomos ver los cambios en las últimas dos décadas. En particular, las amplias vistas de longitud de onda múltiple del Hubble de cada nebulosa están ayudando a los investigadores a rastrear las historias de ondas de choque en ellas. Tales choques se generan típicamente cuando los frescos y rápidos vientos estelares chocan y barren más lentamente expandiendo el gas y el polvo expulsado por la estrella en su pasado reciente, generando cavidades en forma de burbujas con paredes bien definidas.

Los investigadores sospechan que en el corazón de cada nebulosa había dos estrellas orbitando una alrededor de la otra. La evidencia de un "dúo dinámico" tan central proviene de las formas extrañas de estas nebulosas. Cada una tiene una cintura pellizcada y polvorienta y lóbulos polares o salidas, así como otros patrones simétricos más complejos.

Una teoría líder para la generación de tales estructuras en las nebulosas planetarias es que la estrella que pierde masa es una de las dos estrellas en un sistema binario. Las dos estrellas orbitan entre sí lo suficientemente cerca como para que eventualmente interactúen, produciendo un disco de gas alrededor de una o ambas estrellas. Luego, el disco lanza chorros que inflan los lóbulos polarizados de gas de salida.

Otra popular hipótesis relacionada es que la estrella más pequeña de la pareja puede fusionarse con su compañera estelar hinchada y de evolución más rápida. Esta configuración de estrella binaria de "envoltura común" de muy corta duración también puede generar chorros oscilantes, formando los característicos flujos de salida bipolares que se ven comúnmente en las nebulosas planetarias. Sin embargo, no se han observado directamente las estrellas compañeras sospechosas en estas nebulosas planetarias. Los investigadores sugieren que esto puede deberse a que estas compañeras están al lado de, o ya han sido tragados por, estrellas gigantes rojas mucho más grandes y brillantes.

NGC 6302, comúnmente conocida como la Nebulosa de la Mariposa, exhibe un distintivo patrón en forma de S visto en naranja rojizo en la imagen. Imagina un aspersor de césped girando violentamente, arrojando dos corrientes en forma de S. En este caso, no se trata de agua en el aire, sino de una estrella que expulsa gas a alta velocidad. Y la "S" solo aparece cuando es capturada por el filtro de la cámara Hubble que registra la emisión infrarroja cercana de átomos de hierro ionizados individualmente. Esta emisión de hierro es indicativa de colisiones energéticas entre vientos lentos y rápidos, que se observa con mayor frecuencia en núcleos galácticos activos y restos de supernovas.

"Esto rara vez se ve en las nebulosas planetarias", explicó el miembro del equipo Bruce Balick, de la Universidad de Washington en Seattle. "Es importante destacar que la imagen de emisión de hierro muestra que los rápidos vientos fuera del eje penetran en la nebulosa como tsunamis, destruyendo los antiguos grupos en sus caminos y dejando solo largas colas de escombros".

Nebulosa NGC 7027

La imagen adjunta de NGC 7027, que se asemeja a un insecto joya, indica que ha estado hinchando lentamente su masa en patrones silenciosos, esféricamente simétricos o tal vez espirales durante siglos, hasta hace relativamente poco. "Algo recientemente se volvió loco en el centro, produciendo un nuevo patrón de hoja de trébol, con balas de material disparadas en direcciones específicas", explicó Kastner.

Artículo científico: First Results from a Panchromatic HST/WFC3 Imaging Study of the Young, Rapidly Evolving Planetary Nebulae NGC 7027 and NGC 6302

Modificado por última vez enJueves, 18 Junio 2020 21:04