La excepcional nebulosa planetaria HuBi1

Por Rolando Ísita Tornell*

Un grupo internacional de astrónomos detectó una estrella parecida el Sol, en la fase final de su vida, que “resucitó”; se trata del objeto HuBil integrado por la estrella misma, más una envoltura de gas con partículas cargadas que llaman “nebulosa planetaria”.

La estructura de la nebulosa planetaria que envuelve a la estrella, que se ha formado con  material expelido por ella en su proceso de agotamiento de su combustible, presenta condiciones extraordinarias; los elementos que debieran estar en la parte externa de la nebulosa se les observó, contrariamente, en el cascarón más cercano a la estrella, y los que debieran estar cercanos se les detectó en zonas más externas de su envoltura. Según Martín A. Guerrero, líder del grupo de la investigación, es un episodio peculiar en la evolución de las estrellas.

Este descubrimiento fue publicado el pasado lunes 6, por una de las revistas especializadas en ciencia más prestigiadas en el mundo, Nature Astronomy.

Las nebulosas planetarias son creadas cuando una estrella expele su material más externo después de que ha ido agotando el combustible que quema. Estas capas más externas de la nube de gas ionizado se expanden hacia el espacio, formando una nebulosa que suele tener forma de un anillo o de una burbuja.

Se llama “iones” a los átomos que han perdido o ganado electrones por cargas eléctricas. El formidable flujo de rayos ultravioleta proveniente del centro de esta estrella, de una décima más grande que nuestro Sol, crea una estructura de varias capas altamente ionizada.

Excepcional HuBi1

El caso excepcional de la nebulosa planetaria HuBi1 es que su capa más interna presenta emisiones de material de baja ionización y emisiones de alta ionización en materiales más lejanos, debiendo suceder al revés.

Los astrónomos (los químicos clínicos o los geólogos también) utilizan instrumentos que pueden medir los diferentes tamaños de las ondas de luz; según el tamaño de las ondas podemos saber qué elementos están emitiendo o absorbiendo esa luz, se llaman espectroscopios y espectrógrafos.

Según un análisis del espectro de luz emitido en las distintas capas de la nebulosa y de la estrella misma realizado por los astrónomos, mostró que los átomos de la capa más interna de la nebulosa son excitados por ondas de choque, en tanto que los átomos de la capa más externa se recombinan.

La excitación anómala de estas capas puede ser rastreada por la baja temperatura de la estrella, cuyo brillo ha disminuido 10 mil veces desde hace 46 años. De acuerdo a modelos de evolución estelar desarrollados por la ciencia astronómica, esta estrella proviene de una estrella pequeña, 1.1 masas como la del Sol y ha experimentado una suerte de “renacimiento”, una potente onda de choque proveniente de su interior ha excitado su envoltura de gas más cercana. Este fenómeno detectado ofrece uno de los potenciales escenarios para el futuro de nuestra estrella Sol.

Inusitado descubrimiento

El grupo de astrónomos que detectaron este raro fenómeno está integrado por Martín A. Guerrero, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), España; Xuan Fang, del Laboratorio de Investigación Espacial de la Universidad de Hong Kong, China; Marcelo M. Miller Bertolami, del Instituto de Astrofísica de La Plata, Argentina; Gerardo Ramos Larios, del Instituto de Astronomía y Meteorología, de la Universidad de Guadalajara, México; Helge Todt, del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Postdam, Alemania; Alexandre Alarie, Laurence Sabin y Christophe Morisset, del Instituto de Astronomía de la UNAM, México, Carolina Kerhig de IAA y Saúl A. Zavala, del Instituto Tecnológico de Ensenada, México.

Para hacer las mediciones del fenómeno de “resurrección” observado en esta estrella fue utilizado, entre otros, el Espectrógrafo Echelle Manchester, del Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir, del Instituto de Astronomía de la UNAM (IA-OAN SMP) en Ensenada, Baja California, y según Laurence Sabin, investigadora de este instituto, “ha sido fundamental para determinar el estado evolutivo de esta nebulosa planetaria”.

Y para este inusitado descubrimiento han sido también importantes los modelos de fotoionización CLOUDY, y de excitación por choques MAPPINGS, para revelar la sorprendente excitación del material de la nebulosa HuBi1, desarrollados por Christophe Morisset y Alexandre Alarie, integrantes del Instituto de Astronomía, de la UNAM,  campus Ensenada.

Fotos: Telescopio NOT, NASA, NOAO, ESA, The Hubble Helix Nebula

Team, M. Meixner y The Hubble Heritage Team.

*Comunicación de la Ciencia UNAM-Ensenada.