¡Las Nebulosas! Semillero de estrellas y Mundos

Hoy dedicaremos el comentario a las Nebulosas, esas nubes de gas y polvo que abarcan extensiones de años-luz y que pueblan el cielo. Son en realidad, criaderos de estrellas y de sistemas solares y, en sus entrañas, pueden estar escondidas las estrellas enanas blancas, de neutrones e oncluso, agujeros negros que, son el residuo de la estrella que fueron antes de agotar sus combustibles nucleares y quedar bajo el dominio de la Gravedad que, mediante eyeccciones de materia de las capas exteriores, o, mediante explosiones de supernovas, transforman el panorama original en este otro distintos que dan lugar a nuevos comienzos.

Nebulosas extrañas como esta de la Burbuja proliferan por el Cosmos

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 e 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 que vemos más abajo

Nebulosa Trífida en Sagitario

Es una Región H II en la constelación de Sagitario La nebulosa Trífida, que es unaNebulosa tanto de emisión como de reflexión, tiene un brillo aparente de 6.3 marnitudes. La nebulosa está relativamente cercana, a unos 1.700 pársecs algo así como 5.500 años luz. Su edad estimada es de 300.000 años, lo que la convierte en una zona de formación estelar extremadamente joven.

Nebulosa del Reloj de Arena 

Nebulosa de Dumbell en Vulpécula 

La hermosa  Gran Nebulosa brillante  de Orión en Orión arriba.

Nebulosa brillante “del anillo” en Lira. Una Nebulosa Planetaria

Nebulosa planetaria “del Búho” en Osa Mayor

Nebulosa de Orión, M42

Nebulosa de la Cabeza de Caballo

                                                                           Nebulosa Norteamericana

Existen casi 4 000 nubes de este tipo sólo en nuestra Galaxia,  y cada una tiene una masa que oscila entre 100 000 y 200 000 masas solares. El Hidrógeno y el Helio presentes en las Nebulosas existen desde el principio del Universo. Los elementos más pesados, como el Carbono, Oxígeno, Nitrógeno y Azufre, de más reciente formación, proceden de transmutaciones estelares que tienen lugar en el interior de las estrellas (lo explicamos en los primeros trabajos presentados con motivo de esta conmemoración del Año Internacional de la Astronomía 2009).

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 y, hablaremos de las regiones H II.

Una región H II es una nube de gas y plasma brillante que puede alcanzar un tamaño de varios cientos deañosañuzy en la cual se forman estrellas masivas. Dichas estrellas emiten copiosas cantidades de ultravioleta extrema (con longitudes de onda inferiores a 912 Ångströms) que ionizan la nebulosa a su alrededor.

Estas regiones pueden dar nacimiento a una gran cantidad de estrellas durante un periodo de varios millones de años. Al final, los intensos vientos estelares y explosiones de supernova en el cúmuloestelar resultante dispersan los gases de la región, dejando atrás un cúmulo similar al de las Pléyades.

Las regiones H II son llamadas así por la gran cantidad de hidrógeno atómico ionizadoque contienen. En astronomía se denomina H₂ al hidrógeno molecular H I al hidrógeno neutro y H II al hidrógeno ionizado. Pueden ser vistas a gran distancia en el universo y su estudio es importante para determinar la distancia y lacomposición química de otras galaxias.

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

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.

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.

NEBULOSAS DE ABSORCIÓN – NEBULOSA OSCURA

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 ABAJO

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 difusa en Cygnus, también conocida como NGC 7000, con forma parecida al continente norteamericano. Sus dimensiones son de 2º x ½º y se encuentra a 1 500 a.l., similar a la distancia de la brillante estrella Deneb. Sin embargo, la estrella que lo ilumina se cree que no es Deneb, sino una caliente estrella azul de magnitud 6 situada dentro de la nebulosa HR 8023. Cerca de la Nebulosa Norteamericana se encuentra la Nebulosa del Pelícano, tratándose en realidad de parte de la misma enorme nube que se extiende 100 años-luz.

NEBULOSA DE REFLEXIÓN

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

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  de la que más arriba hemos dejado una buena muestra.

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

Un resto de supernova o remanente de supernova (SNR por sus siglas en inglés) es la estructura nebulosa que resulta de la gigantesca explosión de una estrella como supernova. El resto de supernova está rodeado por una onda de  choque en expansión que se conforma del material eyectado por la explosión y de material barrido y arrastrado durante el proceso que,con el paso del tiempo, terminan como finos hilos filamentarios como leociurre a la Nebulosa del Cangreso.

Hay dos modos posibles de originar una supernova. Las más comunes son las que se denominan supernovas de colapso gravitatorio. Se originan cuando una estrella masiva se queda sin combustible, dejando de generar energía de fusión en su núcleo, e implosionando bajo la fuerza de su propia gravedad para formar una estrella de neutrones o un agujero negro. Son las supernovas tipo II, Ib e Ic. El segundo mecanismo de generación de supernovas es bastante más raro y da lugar a lo que se conoce como supernovas termonucleares. Se originan cuando una enana blanca (donde elamigo Kike cree que pudieran haber planetas habitadas orbitñándolas, y,desde luego, no seré yo el que lo niegue) en estas nebulosas se acumula material procedente de una estrella compañera hasta alcanzar una masa crítica lo que la lleva a experimentar una explosión termonuclear que detona toda su masa de forma catastrófica. Son las supernovas tipo Ia).

En cualquier caso, la explosión resultante de la supernova expulsa gran parte o todo el material estelar con velocidades de hasta un 1% de la velocidad de la luz, unos 3.000 km/s. Cuando este material colisiona con el gas circumstelar o interestelar, forma una onda de choque que puede calentar el gas a altas temperaturas de hasta 10 millones de K, formando un plasma como el que configuralaimagen de arriba.

Existen Nebulosas filamentarias que son 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 supernovas. Aunque estos filamentos tienen temperaturas de 10 000 K, son en realidad las partes más frías del remanente, pudiendo alcanzar otras partes de ella temperaturas superiores a un millón de 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 satisfechos.

emilio silvera

[?]