El renecer de una nebulosa Planetaria...

15-11-2012

Estas imágenes de la nebulosa planetaria Abell 30, (a.k.a. A30), muestran una de las vistas más claras obtenidas de una etapa especial de la evolución de estos objetos. La imagen del recuadro de la derecha es una vista cercana de A30 mostrando datos de rayos x del Observatorio de rayos x Chandra de la NASA en datos de Hubble Space Telescope (HST) mostrando óptica de emisión de iones de oxígeno en naranja y morado. A la izquierda es una vista más grande mostrando ópticos y datos de rayos x desde el Observatorio Nacional de Kitt Peak y XMM-Newton de la ESA, respectivamente. En esta imagen la emisión del show de datos ópticos de oxígeno (naranja) e hidrógeno (verde y azul) y la emisión de rayos x es de color púrpura.

Una nebulosa planetaria--llamada así porque se parece a un planeta cuando se ve con un pequeño telescopio--está formada en la etapa tardía de la evolución de una estrella. Después de haber producido constantemente energía para varios millones de años a través de la fusión nuclear de hidrógeno en helio en su región central o núcleo, la estrella se somete a una serie de crisis de energía relacionados con el agotamiento de hidrógeno y la contracción subsecuente del núcleo. Estas crisis culminan en la expansión de la estrella un taladas para convertirse en una gigante roja.

Finalmente la capa externa de la gigante roja es expulsada y se aleja de la estrella a una velocidad relativamente tranquila de menos de 100.000 millas por hora. Mientras tanto, la estrella se transforma de un fresco gigante en una estrella caliente, compacta que produce intenso ultravioletas (UV) y un viento rápido de partículas moviéndose a unos 6 millones millas por hora. La interacción de la radiación ultravioleta y el viento rápido con la envoltura de la gigante expulsada roja crea la nebulosa planetaria, demostrada por la gran cáscara esférica en la imagen más grande.

 

En casos raros, las reacciones de fusión nuclear en la región que rodea el núcleo de la estrella caliente la capa externa de la estrella es tanta que se convierte temporalmente en una gigante roja otra vez. Se repite la secuencia de eventos--expulsión del envolvente seguido de un rápido viento estelar--en una escala mucho más rápida que antes, y una nebulosa planetaria en pequeña escala se crea dentro del original. En un sentido, renace la nebulosa planetaria.

La gran nebulosa que se ve en la imagen más grande tiene una edad observada de cerca de 12.500 años y se formó por la interacción inicial de los vientos rápidos y lentos. El patrón de trébol de nudos en ambas imágenes, corresponden al material recientemente expulsado. Estos nudos se produjeron mucho más recientemente, ya que tienen una edad observada de cerca de 850 años, basado en observaciones de su expansión con HST.

 

La emisión de rayos x difusa en la imagen más grande y en la región alrededor de la fuente central en el recuadro es causada por las interacciones entre el viento de la estrella y los nudos del material expulsado. Los nudos son calentados y erosionados por esta interacción, produciendo la emisión de rayos x. Se desconoce la causa de la emisión de rayos x de puntos de la estrella central.

Estudios de A30 y otras nebulosas planetarias ayudan a mejorar nuestra comprensión de la evolución de estrellas similares al Sol, ya que al final de su vida. La emisión de rayos x revela cómo el material perdido por las estrellas en diferentes etapas evolutivas interactuar con cada uno. Estas observaciones de A30, ubicada a unos 5500 años luz de distancia, proporcionan una imagen de las duras condiciones que el sistema solar evolucionará  en varios millones de años, cuando el fuerte viento estelar del Sol y la radiación energética borre esos planetas que sobrevivieron a la anterior, fase de gigante roja de la evolución estelar.

Las estructuras en A30 inspiraron originalmente la idea del renacimiento de las nebulosas planetarias, y sólo tres otros ejemplos de este fenómeno son conocidos. Un nuevo estudio de A30, usando los observatorios mencionados anteriormente, ha informado por un equipo internacional de astrónomos en la edición del 20 de agosto de 2012 de The Astrophysical Journal.

El primer autor del libro registro de estos resultados es Martín A. Guerrero del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) de España. Los otros autores son N. Ruiz, también de la IAA-CSIC, España; W.-R. Hamann, de la Universidad de Potsdam, Alemania; Y. H. Chu, de la Universidad de Illinois, Urbana, IL; H. Todt, de la Universidad de Potsdam, Alemania; D. Schönberner, de la Astrofísica de Leibniz-Institut Für en Potsdam, Alemania; L. Oskinova, de la Universidad de Potsdam, Alemania; R. Gruendl, de la Universidad de Illinois, Urbana, IL; M. Steffen, de la Astrofísica de Leibniz-Institut Für en Potsdam, Alemania; W. Blair, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, MD y J. Toalá del IAA-CSIC, España.

Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, ala., administra el programa Chandra para dirección de misión de ciencia de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory controla las operaciones de vuelo y ciencia de Chandra de Cambridge, Mass.

Credits: Inset X-ray (NASA/CXC/IAA-CSIC/M.Guerrero et al); Inset Optical (NASA/STScI); Widefield X-ray (ESA/XMM-Newton); Widefield Optical (NSF/NOAO/KPNO)

Traducción : El Quelonio Volador