21.05.18.-
El observatorio espacial Herschel de la ESA ha descubierto un extraño
fenómeno en relación con la muerte de una estrella: una emisión láser
poco común, procedente de la espectacular nebulosa de la Hormiga, que
sugiere la presencia de un sistema biestelar oculto en su interior.
Cuando las estrellas de masa baja a
media, como nuestro Sol, llegan al final de su vida terminan por
convertirse en densas enanas blancas. Durante este proceso, expulsan al
espacio sus capas externas de gas y polvo, creando un caleidoscopio de
intrincadas figuras que se conoce como nebulosa planetaria.
Las observaciones en el infrarrojo de
Herschel han mostrado que la muerte de la estrella central en el núcleo
de la nebulosa es aún más espectacular de lo que implicaban las imágenes
en luz visible (como las tomadas por el telescopio espacial Hubble de
la NASA/ESA). Los nuevos datos revelan que la nebulosa produce también
una intensa emisión láser en su núcleo.
Mientras que, en el día a día, los
láseres nos permiten disfrutar de efectos visuales en conciertos de
música, las emisiones en el espacio se detectan a distintas longitudes
de onda y en determinadas circunstancias. De hecho, solo se conocen unos
pocos de esos láseres infrarrojos espaciales.
Da la casualidad de que el astrónomo
Donald Menzel, que fue el primero en observar y clasificar esta nebulosa
planetaria en los años veinte del siglo pasado (por eso se denomina
oficialmente Menzel 3), también fue uno de los primeros en sugerir que,
en ciertas condiciones, la ‘amplificación de luz por emisión estimulada
de radiación’ (o ‘Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation’, que dio lugar al acrónimo ‘láser’) podía tener lugar en
nebulosas de gas. Esto sucedió mucho antes del descubrimiento y el
primer uso del láser en laboratorio (1960), motivo por el que el 16 de
mayo se celebra en todo el mundo el Día Internacional de la Luz.
“Cuando observamos a Menzel 3, vemos una
asombrosa filigrana formada por gas ionizado, pero no podemos ver el
objeto que, en su centro, produce esa estructura”, explica Isabel
Aleman, autora principal de un artículo que describe los nuevos
resultados.
“Gracias a la sensibilidad y al amplio
alcance de longitud de onda del observatorio espacial Herschel, pudimos
detectar un tipo de emisión muy poco común, denominado ‘emisión láser de
línea de recombinación de hidrógeno’, que nos proporcionó una forma de
desvelar la estructura y las condiciones físicas de la nebulosa”.
Este tipo de emisión láser precisa de un
gas muy denso cerca de la estrella. Al comparar las observaciones con
modelos, se vio que la densidad del gas emisor del láser es unas diez
mil veces mayor que la del gas que se halla en nebulosas planetarias
típicas y en los lóbulos de la propia nebulosa de la Hormiga.
Normalmente, la región cercana a la
estrella muerta (y, en este caso, entendemos por ‘cercana’ una distancia
similar a la que hay de Saturno al Sol) está vacía, ya que la mayoría
de su material se expulsa al exterior. El gas que pudiera quedar no
tardaría en volver a caer hacia ella.
“La única forma de que el gas se
mantenga cerca de la estrella es si orbita a su alrededor en un disco
—señala Albert Zijlstra, coautor del estudio—. En este caso, lo que
hemos observado es un disco denso situado en pleno centro que se ve
aproximadamente de lado.
Esta orientación ayuda a amplificar la señal
láser. El disco sugiere que la enana blanca tiene una compañera binaria,
ya que es difícil que el gas acceda a la órbita a menos que una
estrella compañera lo desvíe en la dirección adecuada”.
Los astrónomos aún no han visto la
esperada segunda estrella, pero creen que la masa de la compañera
moribunda se está expulsando para ser después capturada por la estrella
central compacta de la nebulosa planetaria original, dando lugar al
disco en el que se produce la emisión láser.
“Estábamos utilizando el telescopio
Herschel para caracterizar distintos componentes del gas y polvo en
nebulosas alrededor de estrellas antiguas, pero no buscábamos fenómenos
láser en sí —añade Toshiya Ueta, investigador principal del proyecto
Herschel Planetary Nebula Survey—. Hasta ahora, solo se ha identificado
una emisión así en un puñado de objetos; fue un descubrimiento
importante e inesperado. ¡Parece que las nebulosas estelares son mucho
más de lo que aparentan!”
“Este estudio sugiere que la llamativa
nebulosa de la Hormiga, tal y como la vemos hoy en día, se generó a
partir de un sistema estelar binario, lo que ha influido en su forma, en
sus propiedades químicas y en su evolución en estas últimas etapas de
su vida”, indica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la
ESA.
“Herschel ofrecía las capacidades de
observación perfectas para detectar este extraordinario láser en la
nebulosa de la Hormiga. Los hallazgos ayudarán a delimitar las
condiciones en que se produce este fenómeno y nos permitirán redefinir
nuestros modelos de evolución estelar. Y que la misión Herschel se haya
podido vincular con los dos descubrimientos de Menzel de hace casi un
siglo es el final perfecto”.
Image Credit: NASA/ESA
