Una nebulosa planetaria es uno de los objetos más bellos del universo. Y, sin embargo, son de vital importancia, ya que sus elementos procesados se propagan y se mezclan con el medio interestelar en preparación para formar una nueva generación de estrellas. Por lo tanto, estudiarlos es importante para comprender la evolución estelar. Pero a diferencia de sus hermanos estelares, dado que no hay dos iguales, es difícil seleccionarlos eficientemente de los estudios astronómicos de cielo profundo. Afortunadamente, un equipo de investigación ha desarrollado recientemente un método para hacer precisamente eso, y su trabajo podría abrir la puerta para comprender completamente el gran círculo de la vida estelar.
Fuera con un gemido
Cuando las estrellas como nuestro sol finalmente patean el cubo, no lo hacen de una manera ordenada y ordenada. En cambio, en el transcurso de un millón de años más o menos se vuelven lentamente de adentro hacia afuera, expulsando sus capas externas hacia el sistema solar circundante. Jadeo irregular por jadeo desigual, la estrella arroja sus capas, dejando solo un núcleo ardiente y caliente. Este núcleo, ahora propiamente llamado enana blanca, tiene una temperatura de alrededor de un millón de grados y emite grandes cantidades de radiación de rayos X.
Esta radiación golpea el gas que rodea a la estrella ahora muerta. Ese gas es principalmente hidrógeno y helio, al igual que todo lo demás en el universo, pero también contiene pedazos de elementos y moléculas más pesados como el carbono, el oxígeno e incluso el agua. Energizados por la intensa radiación que emite la enana blanca, los elementos absorben esa energía y la reemiten en todo tipo de longitudes de onda coloridas. En caso de que se lo esté preguntando, así es exactamente cómo funcionan las bombillas fluorescentes, pero a una escala mucho más grande y desordenada.
Con el tiempo, la enana blanca se enfriará y ya no podrá mantener iluminada toda la nebulosa que la rodea, en cuyo punto la nebulosa se desvanecerá de la vista. Esto ocurre aproximadamente 10,000 años después de la exposición inicial del núcleo.
Esto es lo que llamamos una nebulosa planetaria (no voy a entrar en la historia del nombre porque básicamente no tiene sentido y solo tendremos que vivir con él). Cada nebulosa planetaria es única porque la física de formarlas, desde la expulsión de una capa sobre otra del material de una estrella, es tan compleja que nunca puede repetirse exactamente. Aunque las nebulosas planetarias no duran mucho, son sorprendentemente comunes, porque las estrellas de las que provienen son relativamente comunes. Así que, en última instancia, los vemos por todo el lugar, centelleando como adornos navideños en el cielo profundo.
El círculo de la vida estelar
Encontrar, clasificar y comprender las nebulosas planetarias es de vital importancia para envolver nuestras cabezas astronómicas en torno a la evolución completa de las estrellas dentro de una galaxia. Esto se debe a que las nebulosas planetarias forman el material para las nuevas generaciones de estrellas. A través de la lenta dispersión del polvo y los gases en las nebulosas, y a veces incluso de explosiones violentas debido a la radiación extrema y los vientos, el material se abre paso en el espacio interestelar. Allí se mezcla y se mezcla con el entorno galáctico general y, finalmente, encuentra su camino en un nuevo sistema estelar de bebés, y el ciclo continúa.
Además, necesitamos comprender las nebulosas planetarias porque nos dan una idea de cómo mueren estrellas como nuestro sol. En nuestras encuestas vemos todo tipo de nebulosas planetarias. A veces vemos hermosas estructuras helicoidales o espirales. A veces vemos esferas u óvalos. Y a veces solo vemos un montón de trapos andrajosos que apenas pueden llamarse a sí mismos una nebulosa. ¿Cómo surgen patrones tan intrincados y dispares? ¿Cómo pueden dos estrellas que son aparentemente muy similares dar lugar a nebulosas planetarias radicalmente diferentes? No lo sabemos
Y ese no es el final de las preguntas. ¿Qué tan críticas son las nebulosas planetarias para enriquecer el medio interestelar? En comparación con decir supernova. ¿Qué tan rápido puede dispersarse el material y encontrar su camino incrustado en alguna nueva generación de estrellas?
Estas son todas muy buenas preguntas, todas sin respuestas muy buenas.
Algunos buenos píxeles
La respuesta adecuada a cualquier conjunto de preguntas como esta suele ser más datos. Necesitamos muchas observaciones de muchas nebulosas planetarias para tratar de construir una base de datos estadística decente para que podamos comenzar a comparar y contrastar de una manera científica sólida. Pero hay un problema que aparece si queremos comenzar a desarrollar encuestas masivas para detectar miles y miles de nebulosas planetarias en el cielo. El problema es que no hay dos nebulosas iguales, por lo que es muy difícil encontrar un esquema de clasificación simple que seleccione las nebulosas planetarias de otros fragmentos aleatorios de cosas espaciales.
Aún más frustrante, a la escala y resolución de la mayoría de los estudios del cielo, las nebulosas planetarias son solo unos pocos píxeles difusos. ¿Cómo puedes distinguir uno de otro? Aquí es donde entra en juego la nueva investigación. Un equipo de astrónomos realizó una enorme cantidad de simulaciones y observaciones simuladas de nebulosas planetarias, además de otras fuentes con las que podrían confundirse como galaxias y cuásares.
Luego cortaron estos datos de tantas maneras diferentes como pudieron, viendo cómo las nebulosas planetarias miraban ciertas longitudes de onda en comparación con otras. Identificaron una serie clave de pruebas que les permitieron filtrar casi cualquier otro contaminante, dejando solo una población de nebulosas planetarias limpias (aún difusas). Con esta técnica, los estudios automáticos del cielo en el futuro podrían incorporar fácilmente las nebulosas planetarias en sus catálogos, tal vez ayudando a responder algunas de las preguntas sobre cómo gira y gira exactamente el círculo de la vida del vendedor en la galaxia.
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