helix
nebuloxa helix
Utilizando el observatorio espacial Herschel de la ESA, los astrónomos han descubierto que existe una molécula vital para la creación de agua en las brasas ardientes de estrellas moribundas similares al Sol.
Cuando las estrellas de bajo a medio peso, como nuestro Sol, se acercan al final de sus vidas, con el tiempo se convierten en estrellas enanas blancas y densas. Al hacerlo, arrojan sus capas exteriores de polvo y gas al espacio, creando un caleidoscopio de intrincados patrones conocidos como nebulosas planetarias.
En realidad, estos no tienen nada que ver con los planetas, pero fueron nombrados a fines del siglo XVIII por el astrónomo William Herschel, ya que aparecieron como objetos circulares difusos a través de su telescopio, algo así como los planetas de nuestro Sistema Solar.
Más de dos siglos después, las nebulosas planetarias estudiadas con el homónimo de William Herschel, el observatorio espacial Herschel, han arrojado un sorprendente descubrimiento.
Al igual que las dramáticas explosiones de supernovas de estrellas más pesadas, los gritos de muerte de las estrellas responsables de las nebulosas planetarias también enriquecen el entorno interestelar local con elementos de los que nacen las próximas generaciones de estrellas.
Mientras que las supernovas son capaces de forjar los elementos más pesados, las nebulosas planetarias contienen una gran proporción de los "elementos de la vida" más livianos, como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno, producidos por la fusión nuclear en la estrella madre.
Una estrella como el Sol constantemente quema hidrógeno en su núcleo durante miles de millones de años. Pero una vez que el combustible comienza a agotarse, la estrella central se hincha en un gigante rojo, volviéndose inestable y desprendiéndose de sus capas externas para formar una nebulosa planetaria.
El núcleo restante de la estrella finalmente se convierte en una enana blanca caliente que vierte radiación ultravioleta en su entorno.
Esta radiación intensa puede destruir las moléculas que previamente habían sido expulsadas por la estrella y que están unidas en los grumos o anillos de material que se ven en la periferia de las nebulosas planetarias.
La radiación dura también se supone que restringe la formación de nuevas moléculas en esas regiones.
Pero en dos estudios separados que utilizaron Herschel, los astrónomos descubrieron que una molécula vital para la formación del agua parece más bien similar a este entorno hostil, y tal vez incluso depende de la forma. La molécula, conocida como OH +, es una combinación de átomos de oxígeno e hidrógeno con carga positiva.
En un estudio, dirigido por la Dra. Isabel Alemán de la Universidad de Leiden, Países Bajos, se analizaron 11 nebulosas planetarias y la molécula se encontró en solo tres.
Lo que vincula a los tres es que albergan las estrellas más calientes, con temperaturas que superan los 100 000ºC.
"Creemos que una pista fundamental es la presencia de densos grumos de gas y polvo, que se iluminan con la radiación ultravioleta y de rayos X emitida por la estrella central caliente", dice el Dr. Aleman.
"Esta radiación de alta energía interactúa con las aglomeraciones para desencadenar reacciones químicas que conducen a la formación de las moléculas".
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Mientras tanto, otro estudio, dirigido por la Dra. Mireya Etxaluze del Instituto de Ciencia de los Materiales de Madrid, se centró en la Nebulosa Helix, una de las nebulosas planetarias más cercanas a nuestro Sistema Solar, a una distancia de 700 años luz.
La estrella central es aproximadamente la mitad de la masa de nuestro Sol, pero tiene una temperatura mucho más alta de aproximadamente 120 000ºC. Los caparazones expulsados de la estrella, que en imágenes ópticas parecen reminiscencias de un ojo humano, se sabe que contienen una rica variedad de moléculas.
Herschel mapeó la presencia de la molécula crucial a través de la Nebulosa Helix, y descubrió que es más abundante en lugares donde las moléculas de monóxido de carbono, expulsadas previamente por la estrella, tienen más probabilidades de ser destruidas por la fuerte radiación UV.
Una vez que los átomos de oxígeno han sido liberados del monóxido de carbono, están disponibles para hacer las moléculas de oxígeno-hidrógeno, reforzando aún más la hipótesis de que la radiación UV puede estar promoviendo su creación.
Los dos estudios son los primeros en identificar en nebulosas planetarias esta molécula crítica necesaria para la formación de agua, aunque queda por ver si las condiciones realmente permitirían que se produjera la formación de agua.
"La proximidad de la Nebulosa Helix significa que tenemos un laboratorio natural en nuestra puerta cósmica para estudiar en más detalle la química de estos objetos y su papel en el reciclaje de moléculas a través del medio interestelar", dice el Dr. Etxaluze.
"Herschel ha rastreado el agua a través del Universo, desde nubes que forman estrellas hasta el cinturón de asteroides en nuestro propio Sistema Solar", dice Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la ESA.
"Ahora incluso hemos descubierto que estrellas como nuestro Sol podrían contribuir a la formación de agua en el Universo, incluso cuando están en su agonía".
Notas para los editores
" Encuesta de nebulosa planetaria Herschel (HerPlaNS). Primera detección de OH + en nebulosas planetarias , "por I. Aleman et al., Y" mapeo espectral de Herschel de la nebulosa Helix (NGC 7293): fotodissociación de CO extendida y emisión de OH + ", por M. Etxaluze et al., se publican en Astronomy & Astrophysics.
HerPlaNS (Encuesta de nebulosas planetarias de Herschel) es un estudio de 11 nebulosas planetarias que apuntan al estudio de la formación y evolución del material circunestelar al rastrear los componentes de polvo y gas. El equipo HerPlaNS está dirigido por Toshiya Ueta de la Universidad de Denver.
El consorcio MESS (Mass loss of Evolved StarS) estudia una amplia variedad de estrellas evolucionadas (incluidas nebulosas planetarias) para comprender mejor la pérdida de masa en estos objetos, la química del polvo y el gas en el material expulsado y los procesos que configuran las nebulosas. El consorcio MESS está dirigido por Martin Groenewegen (Observatorio Real de Bélgica) y el estudio de las nebulosas planetarias dentro del grupo está dirigido por Peter van Hoof (Observatorio Real de Bélgica).
Para más información póngase en contacto:
Markus Bauer,
Oficial de Comunicación de Exploración Robótica y Ciencia de la ESA
Tel: +31 71 565 6799
Móvil: +31 61 594 3954
Correo electrónico: markus.bauer@esa.int
Oficial de Comunicación de Exploración Robótica y Ciencia de la ESA
Tel: +31 71 565 6799
Móvil: +31 61 594 3954
Correo electrónico: markus.bauer@esa.int
Observatorio Isabel Aleman Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos
Correo electrónico: aleman@strw.leidenuniv.nl
Grupo Mireya Etxaluze de Astrofísica Molecular, Instituto de Ciencias de los Materiales de Madrid, CSIC, España
Correo electrónico: m.etxaluze@icmm.csic.es
Göran Pilbratt
ESA Herschel Project Scientist
Tel: +31 71 565 3621
ESA Herschel Project Scientist
Tel: +31 71 565 3621
Correo electrónico: gpilbratt@rssd.esa.int
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