Las extrañas estructuras de la nebulosa Saturno

La nebulosa Saturno está situada a unos 5.000 años luz, en la constelación de Acuario (el aguador). Su nombre deriva de su extraña forma, parecida al planeta anillado que todos conocemos visto de canto.

 Pero, de hecho, las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con planetas.

 La nebulosa Saturno era originalmente una estrella de baja masa que se expandió a gigante roja al final de su vida y comenzó a liberar la materia de sus capas más externas.

 Este material fue arrastrado por fuertes vientos estelares y excitado por la radiación ultravioleta generada por el caliente núcleo que iban dejando atrás, creando una nebulosa circunestelar de polvo y gas caliente de vivos colores.

 En el corazón de la nebulosa Saturno se encuentran los restos de la estrella, visible en esta imagen, que está en proceso de convertirse en una enana blanca [1].

El cielo que rodea a la nebulosa Saturno

En esta imagen del sondeo Digitized Sky Survey 2 vemos el cielo

que hay alrededor de la brillante nebulosa planetaria NGC 7009,

llamada la nebulosa Saturno debido a su curiosa forma.

La nebulosa aparece como un disco azul brillante

en el centro de la imagen y también pueden apreciarse

muchas galaxias mucho más tenues y más distantes.

Crédito:

ESO, Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Con el fin de entender mejor cómo las nebulosas planetarias adquieren esas formas extrañas, un equipo internacional de astrónomos, liderado por Jeremy Walsh, de ESO, ha utilizado el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) para penetrar dentro de los velos polvorientos de la nebulosa Saturno. MUSE es un instrumento instalado en una de las cuatro Unidades de Telescopio del Very Large Telescope en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile.

 Es tan potente porque no solo crea una imagen, sino que también recoge información sobre el espectro (o gama de colores) de la luz del objeto en cada punto de la imagen.

El equipo utilizó el instrumento MUSE para producir los primeros mapas ópticos detallados del gas y del polvo distribuidos a lo largo de una nebulosa planetaria [2].

 La imagen resultante de la nebulosa Saturno revela muchas estructuras intrincadas, incluyendo una burbuja elíptica interior, una burbuja o capa exterior y un halo. También muestra dos corrientes, anteriormente captadas, que se extienden desde los dos extremos del eje largo de la nebulosa y terminan en ansae brillantes (la palabra latina para “asas”).

¿Cometa o Asteroide? Hubble descubre que un objeto único es un binario

Un asteroide que se dividió en dos hace 5.000 años está lanzando una cola de cometas

Los astrónomos clasifican los cuerpos menores en el sistema solar según su ubicación y composición física. Los cometas son una colección suelta de hielo y polvo que caen hacia el Sol desde más allá de las órbitas de los principales planetas, y crecen colas largas de polvo y gas a lo largo del camino. Los asteroides son rocosos o metálicos y están relegados a una zona entre Marte y Júpiter. Pero la naturaleza no es tan ordenada.

 El Telescopio Espacial Hubble fotografió un par de asteroides orbitando uno al otro que tienen una cola de polvo, que es definitivamente un cometa-como característica. El objeto extraño, denominado 2006 VW139 / 288P, es el primer asteroide binario conocido que también está clasificado como un cometa de correa principal. Hace aproximadamente 5.000 años, 2006 VW139 / 288P probablemente rompió en dos pedazos debido a una rotación rápida.

Time-lapse del Sistema Binario de Asteroides 2006 VW139 / 288P (Suavizado)

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ayudó a un equipo internacional de astrónomos a encontrar que un objeto inusual en el cinturón de asteroides es, de hecho, dos asteroides que orbitan entre sí y que tienen características parecidas a las de un cometa. Éstos incluyen un halo brillante del material, llamado un coma, y ​​una cola larga del polvo.

Hubble fue utilizado para la imagen del asteroide, designado 300163 (2006 VW139), en septiembre de 2016 justo antes de que el asteroide hiciera su aproximación más cercana al Sol. Las imágenes nítidas de Hubble revelaron que en realidad no era una, sino dos asteroides de casi la misma masa y tamaño, orbitando entre sí a una distancia de 60 millas.

Estrella envejecida expulsa burbuja humeante

En la débil constelación austral de Antlia (la Máquina Neumática) el atento observador con binoculares detectará una estrella muy roja, cuyo brillo varía ligeramente una semana tras otra.

 Esta estrella fuera de lo común se llama U Antliae y nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) están revelando una envoltura esférica notablemente delgada en torno a esta.

U Antliae [1] es una estrella de carbono, evolucionada, fría y luminosa, de la rama asintótica gigante. Hace unos 2.700 años atrás, U Antliae pasó por un corto período de rápida pérdida de masa. Durante este período de unos cientos de años, el material que constituía la envoltura observada con los nuevos datos de ALMA fue expulsado a gran velocidad. Un análisis más detallado de esta envoltura, también muestra evidencias de delgadas y menudas nubes de gas, conocidas como subestructuras filamentosas.

Lograr esta espectacular vista fue posible dada la capacidad única para crear imágenes nítidas a múltiples longitudes de onda que proporciona el radiotelescopio ALMA, ubicado en el llano de Chajnantor, en el desierto de Atacama, Chile. ALMA puede ver una estructura mucho más fina de la envoltura de U Antilae, con respecto a lo que se había podido realizar anteriormente.

Los nuevos datos de ALMA no son solo una imagen; ALMA produce un conjunto de datos tridimensionales (un cubo de datos) y cada parte es observada en una longitud de onda ligeramente diferente. Esto es el efecto Doppler, que significa que distintas porciones del cubo de datos muestran imágenes del gas moviéndose a distintas velocidades acercándose o alejándose del observador. Esta envoltura también es notoria, ya que es simétricamente muy redonda y también marcadamente fina. Al visualizar las distintas velocidades podemos dividir esta burbuja cósmica en partes virtuales, tal como lo hacemos en la tomografía por computador o con el cuerpo humano.

Entender la composición química de las envolturas y atmósferas de estas estrellas, y cómo estas envolturas se forman por la pérdida de masa, es importante para comprender apropiadamente cómo evolucionan las estrellas en el Universo primitivo, y también cómo evolucionaron las galaxias. Las envolturas tales como la que rodea a U Antliae muestran una rica variedad de compuestos químicos en base a carbono y otros elementos. También ayudan a reciclar la materia, y proporcionan hasta el 70% del polvo entre las estrellas.

Notas

[1] El nombre U Antliae refleja el hecho de que esta es la cuarta estrella que cambia su brillo en la constelación de Antlia (la Máquina Neumática). La denominación de tales estrellas variables siguió una complicada secuencia, a medida que se encontraban más y más, y está explicado aquí.

Un mundo infernal con cielos de titanio

El VLT de ESO hace la primera detección de óxido de titanio en un exoplaneta

Un equipo de astrónomos, dirigido por Elyar Sedaghati (un miembro de ESO recién graduado en la Universidad Técnica de Berlín), ha examinado, con un nivel de detalle sin precedentes, la atmósfera del exoplaneta WASP-19b. Este extraordinario planeta tiene aproximadamente la misma masa que Júpiter, pero está tan cerca de su estrella que completa una órbita en sólo 19 horas y se estima que su atmósfera tiene una temperatura de unos 2.000 grados centígrados.

 Cuando WASP-19b pasa por delante de su estrella, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta y deja huellas sutiles en la luz que finalmente llega a la Tierra. Utilizando el instrumento FORS2 del Very Large Telescope, el equipo fue capaz de analizar esta luz y deducir que la atmósfera contenía pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua y trazas de sodio, junto con una nube global de fuerte dispersión.

Este mapa muestra la ubicación de la estrella WASP-19
en la constelación de Vela.
Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

“Detectar estas moléculas, sin embargo, no es tarea sencilla”, explica Elyar Sedaghati, que pasó 2 años como estudiante de ESO para trabajar en este proyecto. “No sólo necesitamos datos de una calidad excepcional, sino que también es necesario realizar un análisis sofisticado. Para llegar a estas conclusiones, utilizamos un algoritmo que explora muchos millones de espectros que abarcan una amplia gama de composiciones químicas, temperaturas y propiedades de la nube”.

En la Tierra es raro ver óxido de titanio. Se sabe que existen en las atmósferas de estrellas frías. En las atmósferas de planetas calientes como WASP-19b actúa como un absorbente del calor. Si está presente en cantidades lo suficientemente grandes, estas moléculas evitan que el calor entre o salga a través de la atmósfera, provocando una inversión térmica, es decir, la temperatura es más alta en la atmósfera superior y más baja en zonas inferiores, lo contrario de lo habitual. El ozono desempeña un papel similar en la atmósfera de la Tierra, donde provoca inversión en la estratosfera.