Nebulosas

Aunque ya en épocas en que se confundían con las galaxias los astrónomos griegos anotaron en sus catálogos la existencia de algunas nebulosas, las primeras ordenaciones exhaustivas se realizaron a finales del siglo XVIII, de la mano del francés Charles Messier y del británico William F. Herschel. En el siglo XX, el perfeccionamiento de las técnicas de observación y la utilización de dispositivos de detección y ondas de radio y rayos X de procedencia no terrestre completaron un detallado cuadro de Nebulosas, claramente diferenciadas en origen y características de las galaxias y los cúmulos de estrellas, lo que hizo posible estudiar sus propiedades de forma sistemática. En la Tabla de Objetos Messier, existen clasificadas muchas de ellas, y, entre las más conocidas podríamos citar a las siguientes:

 Nebulosa del Cangrejo en Tauro

Hace casi un milenio, vista desde la Tierra, una estrella de gran masa explotó en pedazos. Hoy, sus restos forman uno de los objetos más importantes del cielo nocturno: la Nebulosa del Cangrejo. Es un laboratorio para estudiar cómo explotan las estrellas, cómo expulsan elementos quí­micos al espacio, y qué pasa con los núcleos que quedan.

La evolución cósmica de los elementos supone la formación de núcleos átomicos simples en el big bang y la posterios fusión de estos núcleos ligeros para formar núcleos más pesados y más complejos en el interios de las estrellas y la evolcuión continúa cuando al final de sus vidas las estrellas masivas explotan como supernovas y elevan la escala de complejidad de estos elementos que a partir del Hidrógeno, continúan pasando por el Helio, Litio, Berilio, Boro, Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Sodio, Magnesio, Aluminio, Silicio, Azúfre, Cloro, Argón, Potasio, Titanio, Hierro, Cobalto, Niquel, Cobre, Cinc…Hasta llegar al Uranio todos como elementos naturales.

Nebulosa de la Laguna en Sagitario

La Nebulosa de la Laguna (M8 o NGC 6523), es una nebulosa de emisión (concretamente se trata de una Región H II) situada en la constelación de Sagitario. Está, aproximadamente, a una distancia de 5.000 años luz. Fue descubierta por Guillaume Le Gentil en 1747.

Nebulosa Trífida en Sagitario

La hermosa Nebulosa Trífida es una fotogénica localización llena de contrastes cósmicos. Conocida también como M20, se encuentra a unos 5,000 años-luz de nosotros en dirección a la constelación rica en nebulosas de Sagitario. La Nebulosa Trífida tiene unos 40 años luz de diámetro. La Nebulosa Trífida, una zona de formación de estrellas que se encuentra en el plano de nuestra galaxia, ilustra de manera ejemplar tres tipos básicos de nebulosas astronómicas: nebulosas de emisión (de color rojo, luz proveniente de los átomos de hidrógeno), nebulosas de reflexión (color azul, de la luz estelar reflejada en el polvo) y nebulosas de absorción (oscuras, donde se ven silueteadas las densas nubes de polvo). La nebulosa de emisión, en rojo brillante, separada en tres partes por oscuras bandas de polvo, es la que le da a la Trífida su popular nombre.

En esta preciosa vista general, la zona roja de la nebulosa de emisión está rodeada por la bruma azulada de las nebulosas de reflejo. Podemos contemplar columnas de años-luz de longitud y chorros esculpidos por estrellas recién nacidas, justo debajo del centro de la nebulosa de emisión. Todo ello gracias a las imágenes en primer plano captadas por el Telescopio Espacial Hubble. Texto Apod.  Hay que tener en cuenta que estamos viendo la nebulosa de costado, por cuanto esta se encuentra en el plano de la galaxia por lo que la dinámica de la misma influirá decididamente sobre el comportamiento de los gases, polvo, agua y hielo, del conglomerado.

La Gran Nebulosa de Orión en Orión

La Gran Nebulosa de Orión, también conocida como M42, es una de las nebulosas más famosas del cielo (clic en la imagen para ampliarla a 900 x 700 píxeles o verla aún más grande).

Esta región de formación estelar, en la que se encuentran nubes de gas resplandeciente y estrellas jóvenes calientes, se distingue a la derecha de la colorida imagen de alta definición mostrada arriba.

Cerca del centro se halla M43, una nebulosa de menor tamaño, y a la izquierda se destaca NGC 1977, una polvorienta y azulada nebulosa de reflexión (en la imagen de la derecha), entre otras nebulosas menores. Estas llamativas nebulosas, situadas en el borde de un gigantesco complejo de nubes moleculares, que de otro modo sería invisible, representan sólo una pequeña parte de la profusión de materia interestelar presente en dicho vecindario galáctico.

Los astrónomos han estudiado con gran minuciosidad esta guardería estelar y en su interior identificaron lo que parece ser un gran número de sistemas solares en su infancia.

El magnífico paisaje de hoy cubre un campo de alrededor de 2 grados, lo que representa unos 45 años-luz a la distancia estimada de la Nebulosa de Orión, unos 1500 años-luz.

Orión de la cabeza a los pies. Esta asombrosa vista cubre un campo de unos 25 grados y se extiende desde la cabeza a los pies de la conocida constelación de Orión. La Gran Nebulosa de Orión, la región de formación estelar más cercana a la Tierra, se encuentra a la derecha del centro. A su izquierda se distingue la Nebulosa de la Cabeza de Caballo, M78 y las estrellas del cinturón de Orión. Más hacia la izquierda se encuentra la gigante roja Betelgeuse, que corresponde al hombro del cazador, y cerca de la cabeza de Orión se destaca la resplandeciente Nebulosa Lambda Orionis. Arriba a la derecha, en el pie del cazador, se encuentra Rígel, una estrella brillante y azulada. Naturalmente, la Nebulosa de Orión y sus principales estrellas son fáciles de ver a simple vista, pero las nubes de polvo y la emisión del extendido gas interestelar que componen las numerosas nebulosas del complejo, son demasiado débiles y, por consiguiente, más difíciles de registrar. Por esta razón se tomaron imágenes de datos adicionales con un filtro de banda estrecha para hidrógeno alfa que permitieron incluir en la escena los filamentos del gas de hidrógeno atómico energizado y el arco del enorme Bucle de Barnard (clic en la imagen para ampliarla). Leer la entrada completa.

Nebulosa brillante “del anillo” en Lira

La Nebulosa del Anillo, en la constelación de la Lira, es una de las nebulosas planetarias más brillantes y, posiblemente, de las más famosas. Situada a una distancia de 650 parsecs (2.000 años-luz), su característica forma de anillo puede ser observada en las noches de verano incluso con telescopios de aficionados de pequeña apertura. Sin embargo, a pesar de haber sido muy estudiada, aún quedan aspectos muy importantes por conocer de esta singular nebulosa planetaria. Una investigación realizada por investigadores del IAC establece la estructura tridimensional de esta nebulosa mediante un profundo análisis de su cinemática y aborda aspectos novedosos como el estudio de la región de fotodisociación del hidrógeno.

Nebulosa planetaria “del Búho” en Osa Mayor

La Nebulosa del Búho, también conocida como Messier 97 o NGC 3587, es una nebulosa planetaria situada en la constelación de la Osa Mayor. Fue descubierta por Pierre Méchain en 1781. El nombre de Nebulosa del Búho fue acuñado por Lord Rosse, quien por vez primera lo utilizó en 1848. Se encuentra a unos 2600 años luz de la Tierra.

M97 está considerada como una de las nebulosas planetarias más complejas. Su apariencia ha sido interpretada como una cubierta cilíndrica tórica vista oblicuamente, de forma que los extremos del cilindro se asocian a zonas pobres en material expulsado, correspondiendo a los ojos del búho. Esta cubierta se halla envuelta por una nebulosa más tenue y menos ionizada.

La estrella central, de magnitud 16, tiene una masa aproximada de 0,7 masas solares, mientras que la masa de la propia nebulosa se estima en 0,15 masas solares. La nebulosa se formó hace unos 6000 años.

Nebulosa de la Cabeza de Caballo

IC-434 Nebulosa de la Cabeza de Caballo. ¿Observais la enorme cantidad de estrellas nuevas masivas y azuladas que radian con fuerza en el ultravioleta ionixando todo el material de la región. Es un lugar de increíble fuerza para la formación de estrellas nuevas. ¿Quién sabe lo que podrá exisitr ahí dentro de un millón de años.

 Nebulosa Norteamericana en la Constelación del Cisne.

Enclavada justo en el centro de la constelación del Cisne, muy cerca de la brillante estrella Deneb, se encuentra la Nebulosa de Norteamérica (NGC 7000). Se trata de una nebulosa de emisión bastante amplia (su área equivale al tamaño de la luna llena) que, aunque difícil de ver a simple vista dado su bajo brillo superficial, aparece claramente en las fotografías de la constelación realizadas incluso sin telescopio. El nombre de este objeto deriva de su peculiar morfología, que recuerda a la del continente norteamericano por una región oscura que se asemeja a la forma del Golfo de México.

Esta coincidencia ocurre cuando se observa la Nebulosa de Norteamérica en colores del visible (imagen de la izquierda), pero podemos comprobar que no sucede así cuando se estudia en colores del infrarrojo (imagen de la derecha). Observando en frecuencias del infrarrojo los astrónomos pueden ver mucho más profundo que en colores ópticos, dado que la absorción de la luz infrarroja por el polvo y el gas interestelar es muy pequeña.

Además, el polvo emite su radiación térmica en infrarrojo, por lo que imágenes en estos colores trazan la localización del polvo en el medio interestelar. La nueva imagen del Telescopio Espacial Spitzer (NASA) de la Nebulosa de Norteamérica revela, con gran cantidad de detalles, tanto miles de estrellas jóvenes escondidas en la nebulosa (unas 2000, antes sólo se conocían alrededor de 200) como la distribución de polvo que ésta posee. De hecho, estas nuevas observaciones permiten a los astrónomos estudiar, dentro de la misma nebulosa, objetos que se encuentran en todas las fases evolutivas de las estrellas jóvenes, desde las envolturas densas de gas y polvo que están formando estrellas hasta astros ya completamente formados y que muy probablemente tengan planetas a su alrededor. A pesar de todo aún quedan muchos misterios por resolver en la Nebulosa de Norteamérica. Por ejemplo, aún no se sabe dónde están las estrellas masivas que ‘ encienden’ (ionizan) el gas nebular, aunque se sospecha que están escondidas detrás de la estructura densa de polvo que forma el Golfo de México. Tampoco se conoce bien la distancia a la Nebulosa, aunque se estima que está a 1800 años luz de la Tierra.

 Nebulosa Molecular Gigante

Este hermoso agrupamiento de la nebulosa de reflexión de Orión (NGC 1977, NGC 1975 y NGC 1973) suele pasarse por alto en favor del sustancioso brillo de la cercana guardería estelar conocida mucho mejor como la Nebulosa de Orión.

Situada a lo largo de la espada de Orión, justo al norte del complejo brillante de la Nebulosa de Orión, estas nebulosas de reflexión también se asocian con la Gigante Nube Molecular de Orión a unos 1 500 años-luz de distancia pero están dominadas por el característico color azul ultravioleta del polvo interestelar que refleja la luz de las estrellas jóvenes y calientes que lo ionizan.

Existen casi 4000 nubes moleculares sólo en nuestra galaxia, y casa una tiene una masa entre 100 000 y 200 000 mil masas solares. El Hidrógeno y el Helio existente en las Nebulosas existen desde el principio del Universo y, como se explica más arriba, los elementos más pesados y complejos se forman en la fusíon de los átomos que tiene lugar en los hornos nucleares de las estrellas y en las explosiones supernovas e hipernovas de las estrellas masivas al final de sus días.

Y, como sería interminable el reseñar aquí todas la Nebulosas existentes en el cielo, sólo nos limitamos a dejar una reseña de varias de ellas de entre un inmenso número de variadas Nebulosas que pueblan el Universo.

Lo que es ineludible por ser el objetivo principal de divulgar el conocimiento de la Astronomía, al tratar sobre Nebulosas, es explicar lo que una Nebulosa es, y, las clases o variedades más importantes que de ellas existen, así que, sin más preámbulo pasamos a exponer lo que son estos objetos del cielo.

 NEBULOSAS

Se llama Nebulosa a una nube de gas y polvo situada en el espacio. El término se aplicaba originalmente a cualquier objeto con apariencia telescópica borrosa, pero con en advenimiento de instrumentos más potentes Tecnológicamente hablando, se descubrió que muchas nebulosas estaban en realidad formadas por estrellas débiles. En 1864, W. Huggins descubrió que las verdaderas nebulosas podían distinguirse de aquellas compuestas de estrellas analizando sus espectros.

En la actualidad, en término Nebulosa significa nebulosa gaseosa. El término nebulosa extragaláctica, utilizado originalmente para describir galaxias es ahora obsoleto. Existen tres tipos principales de nebulosas gaseosas:

1.  Las Nebulosas de emisión, que brillan con luz propia.

Las nebulosas de emisión son nubes de gas de altísimas temperaturas. Los átomos de la nube se alimentan de la energía de la luz ultravioleta de una estrella cercana y emite emiten la radiación mientras que caen nuevamente dentro de estados más bajos de la energía (casi como una luz de neón). Estas nebulosas suelen ser rojas porque la línea de emisión predominante del hidrógeno es roja (otros colores los producen otros tipos de átomos, pero el hidrogeno es sin duda el más abundante). Las nebulosas de emisión estan normalmente en los lugares de formación de estrellas. (M 42) en la foto)

2. Las Nebulosas de reflexión, que reflejan la luz de fuentes brillantes próximas como estrellas.

Las nebulosas de reflexión son nubes de polvo que simplemente reflejan la luz de una estrella o estrellas cercanas. Son normalmente lugares de formación de estrellas. Suelen ser azules porque la dispersión es más eficiente para la luz azul. Las nebulosas de emisión y reflexión suelen verse juntas y estan normalmente relacionadas con las nebulosas difusas. (NGC 7023 en la foto)

3.Nebulosas de absorción), que aparecen oscuras frente a un fondo más brillante.

El mejor ejemplo de este tipo de nebulosa es el conocido “saco de carbon”, en la constelacion Cruz del Sur. Observen como este nombre esta muy bien puesto. Pues es como un saco obscuro en medio de toda una belleza de colores de la constelacion de la Cruz del Sur. Esta nebulosa “absorbe” la luz que atraviesa por ella.

Este amplio esquema de clasificación ha sido extendido sobre todas las longitudes de onda, dando lugar a términos como nebulosas de reflexión infrarroja. Las nebulosas de emisión incluyen a las nebulosas difusas o regiones H II situadas alrededor de las estrellas jóvenes, las nebulosas planetarias que se hallan alrededor de las estrellas viejas y los remanentes de supernovas como el de la Nebulosa del Cangrejo. También el amplio abanico de tipos de Nebulosas es muy rico:

 NEBULOSA BIPOLAR

Nube de gas con dos lóbulos principales que están situados simétricamente a cada lado de una estrella central. Esta forma bipolar se debe a la eyección de material por la estrella en direcciones opuestas. En algunos casos el material que fluye escapa a lo largo del eje de rotación de un denso disco de material que rodea a la estrella, y que la puede oscurecer completamente en longitudes de onda óptica.

 Las Nebulosas bipolares pueden ser producidas por el flujo de materia procedente de estrellas muy jóvenes o muy viejas.

 NEBULOSA BRILLANTE

Nube luminosa de gas y polvo interestelar. El término incluye a las nebulosas de emisión, en las que el gas brilla con luz propia; y las nebulosas de reflexión en las que el gas y el polvo reflejan la luz de las estrellas cercanas.

Cuando se aplicaron estas técnicas a las nebulosas brillantes (William Huggins 1864 a NGC 6543), se observó que algunos objetos como por ejemplo la gran nebulosa de Andrómeda, devolvía espectros que hacían pensar en una naturaleza estelar, sin embargo otros objetos como las nebulosas planetarias, devolvían espectros diferentes; sólo unas pocas líneas de emisión y muy marcadas que no se correspondían con el patrón de ningún espectro de elementos presentes en la Tierra (así por ejemplo se descubrió en 1868 la presencia del Helio en el Sol).

NEBULOSAS DE ABSORCIÓN – NEBULOSA OSCURA

                                                                       La nebulosa Pipa. Una gran nebulosa oscura visible en las nubes estelares de Ophiuchus.

Nube de gas y polvo interestelar que absorbe la luz que incide sobre ella desde detrás, de manera que parece negra frente a un fondo más brillante. La luz absorbida calienta las partículas de polvo, las cuales rerradian parte de esa energía en forma de radiación infrarroja. Parte de la luz del fondo no es absorbida, sino que es difundida o redirigida. La Nebulosa de la Cabeza del Caballo en Orión es una famosa nebulosa oscura; otro ejemplo es el Saco de Carbón, cerca de Cruz que oculta parte de la Vía Láctea.

NEBULOSA DE EMISIÓN

Nube luminosa de Gas y polvo en el espacio que brilla con luz propia. La luz puede ser generada de varias maneras. Usualmente el gas brilla porque está expuesto a una fuente de radiación ultravioleta; algunos ejemplos son las regiones H II y las Nebulosas planetarias, que son ionizadas por estrellas centrales.

 El gas también puede brillar porque se ionizó en una colisión violenta con otra nube de gas, como en los objetos Herbig-Haro. Finalmente, parte de la luz de los remanentes de supernovas como la Nebulosa del Cangrejo está producida por el proceso de radiación sincrotón, en el que las partículas cargadas se mueven en espiral alrededor de un campo magnético Interestelar.

NEBULOSA DE REFLEXIÓN

 Nebulosa de reflexión Merope

Al igual que las otras, es una nube de gas y polvo interestelar que brilla porque refleja o difunde la luz estelar. La luz procedente de una nebulosa de reflexión tiene las mismas líneas espectrales que la luz estelar que refleja, aunque es normalmente más azul y puede estar polarizada. Las nebulosas de reflexión aparecen a menudo junto a las nebulosas de emisión en las regiones de formación estelar reciente. El Cúmulo de las Pléyades está rodeado por una nebulosa de reflexión.

NEBULOSA DIFUSA

La Nenulosa Eta Carina es una difusa.  La Nebulosa Eta Carina (o Gran Nebulosa Carina) es una enorme nebulosa difusa, mucho más grande que la famosa Nebulosa de Orión. En la foto, nubes frías y calientes en la nebulosa Carina.

Quilla o Carina, es una constelación del hemisferio sur situada entre las de la Vela, la Popa, el Pez Volador y el Camaleón. Junto con las dos primeras formaba la antigua constelación de Argos. La Vía Láctea atraviesa esta constelación, cuya estrella principal, Alpha Carinae o Canopus, es la más brillante del cielo después de Sirio.

Otra nube de gas y polo interestelar que brilla debido al efecto sobre ella de la radiación ultravioleta procedentes de las estrellas cercanas. En la actualidad se recomienda el uso del término  Región H II para referirse a este tipo de nebulosas.

 El calificativo de “difuso” data de la época en la que las nebulosas eran clasificadas de acuerdo a su apariencia en el óptico. Una nebulosa difusa era una que mantenía su aspecto borroso incluso cuando se observaba aumentada a través de un gran telescopio, en contraposición a aquellas que podían ser resueltas en estrellas.

NEBULOSA FILAMENTARIA

Hace diez mil años, antes del albor de la historia humnana,  una nueva luz debió aparecer en los oscuros cielos para apagarse a las pocas semanas. Hoy en día sabemos que esa luz fue una explosión estelar que produjo la colorida nebulosa en expansión de Vela. Laa fotografía de arriba es el lado oeste de la Nebulosa Vela conocida técnicamente como NGC 6960 pero también llamada la Nebulosa Escoba de la Bruja. La nube de restos en expansión recibe su color al barrer y excitar el gas el gas ya existente en los alrededores. Filamentos de plasma destacan por los bordes en alargadas tiras de anchas bandas. El remanente suprnova está a unos 1400 años-kuz en la constelación del Cisne .

Estos Grupos de nubes de gas y polvo alargadas con una estructura en forma de finos hilos vista desde la Tierra. Muchas estructuras filamentarias pueden realmente ser hojas vistas de perfil, en vez de hilos. Las nebulosas filamentarias más conocidas como la Nebulosa del Velo, son remanentes de supernova. Aunque estos remanentes tienen temperaturas de 10 000 K, son en realidad las partes más frías del remanente, pudiendo alcanzar otras partes de ella temperaturas superiores a 1.000.000 K.

 NEBULOSA PLANETARIA

Brillante nube de gas y polvo luminoso que rodea a una estrella altamente evolucionada. Una nebulosa planetaria se forma cuando una gigante roja eyecta sus capas exteriores a velocidades de unos 10 km/s. El gas eyectado es entonces ionizado por la luz ultravioleta procedente del núcleo caliente de la estrella.

A medida que pierde materia este núcleo queda progresivamente expuesto, convirtiéndose finalmente en una enana blanca (lo que pasará con nuestro Sol). Las nebulosas planetarias tienen típicamente 0,5 a.l. de diámetro, y la cantidad de material eyectado es de 0,1 masas solares o algo más.

 Debido a la altísima temperatura del núcleo, el gas de la nebulosa está muy ionizado. La Nebulosa Planetaria dura unos 100.000 años, tiempo durante el cual una fracción apreciable de la masa de la estrella es devuelta al espacio interestelar.

 Las nebulosas planetarias se llaman así porque a los antiguos observadores les recordaba un disco planetario. De hecho, las formas detalladas de las nebulosas planetarias reveladas por los modernos telescopios cubren muchos tipos diferentes, incluyendo las que tienen forma de anillos (como la Nebulosa Anular), forma de pesas, o irregular.

 Algunas nebulosas planetarias presentan ansae, unas pequeñas extensiones a cada lado de la estrella central, que se piensa que son producidas por eyección a alta velocidad de material de un flujo bipolar.

NEBULOSA PROTOPLANETARIA

1. Etapa temprana en la formación de una nebulosa planetaria. En esta fase la estrella central ha expulsado sus capas exteriores, dejando al caliente núcleo estelar expuesto. La luz ultravioleta del núcleo comienza a ionizar la nube de gas y polvo circundante, y durante una breve fase la envoltura circunestelar contiene a la vez material ionizado y material molecular frío lejos de la misma.
2. Nube a partir de la cual se formaron los planetas alrededor de una estrella recién nacida, como ocurrió en la nebulosa solar.

NEBULOSA SOLAR

 Nube de gas y polvo a partir de la cual se formó el Sistema Solar hace unos 5 000 millones de años. Se piensa que la nube tenía forma de disco achatado y que fue dispersada por el viento T. Tauri del joven Sol.

 Los cometas, asteroides y meteoritos aportan importantes pistas para conocer la composición de la nebulosa solar. Discos similares de gas y polvo han sido detectados alrededor de estrellas jóvenes cercanas, notablemente Beta Pictoris.

 Estimamos debidamente cumplido el objetivo de enseñar aquí de manera sencilla, lo que son las Nebulosas y, si algunos de los lectores (aunque sean pocos), han aprendido algo sobre ellas, el objetivo está cumplido y nos damos por pagados, ya que, el Año Internacional de la Astronomía 2009, tiene ese sólo objetivo. Acercar la Astronomía a todos.

emilio silvera 

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