Zoco de Astronomía: La nebulosa de la Hormiga

Me he tomado en serio revisar, desde el principio, los más de 200 artículos de Astronomía que he publicado desde marzo de 2009 en el suplemento el Zoco de Diario Córdoba para asegurarme de que todos están recogidos tanto en el blog como en mi álbum de Flickr, además de en mi página personal (que de hecho es donde seguro los tengo todos bien organizados). Cual ha sido mi sorpresa al descubrir que hay incluso artículos de 2009 que no he compilado por aquí. Así que aquí dejo, con permiso del forense estelar, Miguel Santander, que publiqué el 21 de junio de 2009, y titulado La Nebulosa de la Hormiga.
Dentro de unos pocos miles de millones de años, la estrella Sol habrá consumido casi completamente el hidrógeno de su núcleo. En ese momento dejarán de producirse las reacciones termonucleares de fusión. La estrella, que ha permanecido estable durante casi 10,000 millones de años, deberá reestructurarse para reequilibrarse. Paulatinamente, se hinchará hasta tragarse a Mercurio, Venus, la Tierra y posiblemente Marte, convirtiéndose en una estrella gigante roja. Paradójicamente, la expansión de la atmósfera hace comprimir el núcleo, permitiendo que nuevas reacciones nucleares de fusión mantengan estable al astro. El helio que se ha producido como desecho de la combustión del hidrógeno es capaz de fusionarse en otros elementos químicos, como carbono, oxígeno o nitrógeno. Pero, por mucho que se comprima, el Sol no tiene suficiente masa como para generar en su interior el calor necesario para producir elementos más pesados.
En un proceso que dura miles de años, las capas exteriores de la estrella gigante roja, ya débilmente ligadas, se van escapando poco a poco hacia el espacio. Despacio pero sin pausa, una tras otra, las capas de la atmósfera de la estrella moribunda se van liberando. Llega un momento en el que el núcleo, una densa bola de helio con una temperatura superficial superior a 25,000 grados, queda expuesto. Su radiación es tan energética que esta enana blanca es capaz de excitar el material que ha liberado previamente. Ha nacido una nebulosa planetaria. El gas brilla con luz propia, de forma similar a como lo hace el gas de las nebulosas de emisión (como M 42, la gran nebulosa de Orión) por la acción de las estrellas masivas y calientes recién formadas. Pero, a diferencia de éstas, las nebulosas planetarias nos están mostrando la muerte de estrellas de masa baja e intermedia, inferior a 8 veces la masa del Sol. Como el gas está en expansión, estos objetos tienen una vida de entre 10,000 y 15,000 años.

Recorte de las páginas 8 y 9 del suplemento El Zoco del periódico Diario Córdoba publicado el domingo 21 de junio de 2009. La imagen muestra la nebulosa planetaria bipolar Menzel 3 observada por el Telescopio Espacial Hubble. Crédito de la imagen izquierda (colores): NASA, ESA y The Hubble Heritage Team (STScI/AURA). Crédito de la imagen derecha (falso color combinando todas la imágenes disponibles): Miguel Santander-García (ING / IAC).
Las nebulosas planetarias son de los objetos más hermosos del Universo. No sólo por la diversidad de colores que poseen, consecuencia de la composición química del material liberado capa a capa de la estrella muerta, sino por sus formas curiosas y caprichosas. La mayoría son esféricas, como la Nebulosa de la Hélice (NGC 7293), pero alrededor del 20% son bipolares. Un ejemplo destacado es la nebulosa de la Hormiga, Menzel 3. Localizada a unos 3,000 años-luz de distancia en la constelación austral de Norma (la Regla), su longitud total es de unos 1.6 años luz. Menzel 3 muestra una morfología muy peculiar y simétrica, destacando la estructura bipolar central y unos filamentos radiales que parten de su centro. Las imágenes conseguidas con el Telescopio Espacial Hubble revelan muchos más detalles, como la existencia de una sutil estructura circular inclinada bautizada como chackram. El trabajo de diseccionar la Hormiga ha sido una parte importante de la tesis doctoral del astrofísico Miguel Santander-García.
Ciertos indicios apuntan a que las estrellas progenitoras de las nebulosas planetarias bipolares son estrellas de masa intermedia, entre 4 y 8 veces la masa del Sol. Y, según la hipótesis más aceptada actualmente, su peculiar morfología es consecuencia de los efectos gravitatorios producidos por una estrella compañera de la estrella muerta. Ambos astros formaban anteriormente un sistema binario. No obstante, el caso de Menzel 3 es peculiar, porque no se sabe si su morfología es consecuencia de una enana blanca iluminando su propia envoltura, siendo el material deformado por una estrella compañera (que no se ha detectado) o la enana blanca está iluminando en realidad la envoltura de la otra estrella compañera que está en fase de gigante roja. En este segundo caso tendríamos una nebulosa simbiótica, objetos muy pocos comunes (sólo se conocen una decena) pero que proporcionan pistas clave sobre cómo se pierde el material en las estrellas gigantes rojas, proceso del que aún no se tienen muchos detalles. Aunque nos parezca increíble por los avances científicos del último siglo, el Universo aún tiene muchos secretos por desvelar.

La tarea de recopilar mis artículos de Zoco de Astronomía me va a llevar tiempo, pero así me aseguro de que todos los enlaces están bien y que todos mis escritos se han recogido por aquí.