Obtienen la primera imagen de una nueva componente gaseosa en una nebulosa

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NEBULOSAS PLANETARIAS

EFEFUTURO.- Un equipo de investigadores liderados por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha obtenido gracias al instrumento OSIRIS del Gran Telescopio CANARIAS (GTC), la primera imagen de una nueva componente gaseosa en una nebulosa planetaria.

EFEFUTURO Santa Cruz de Tenerife Sábado 02.07.2016

Esa imagen, según el trabajo publicado por estos científicos, contribuirá a entender la evolución química de ese tipo de objetos, que proceden de las estrellas que, después de brillar millones de años, las de menor masa terminan su vida como nebulosas planetarias mientras que las estrellas muy masivas mueren de manera violenta como supernovas.

En una nota del IAC se explica que en ambos casos inyectan al medio interestelar los elementos químicos sintetizados en el interior estelar y por lo tanto conocer la composición da información “fundamental para entender la evolución química de nuestra galaxia y, por extensión, del Universo”.

Jorge García Rojas, investigador del IAC, indica que el gas que forma parte del medio interestelar se puede ver porque sus átomos son ionizados por los fotones provenientes de estrellas calientes embebidas en el gas (que pueden ser estrellas masivas o enanas blancas).

Esto hace que el gas emita a distintas longitudes de onda, incluyendo el visible, y que dependiendo de los átomos que lo componen se puedan ver distintos colores en la nebulosa, agrega el científico.

Históricamente, las abundancias químicas de los distintos elementos en el gas del medio interestelar se han determinado a partir de la huella característica que deja cada elemento en el espectro, en forma de líneas de emisión.

Estas líneas son las producidas como consecuencia de colisiones entre átomos neutros o iones y electrones libres, que son las llamadas líneas excitadas por colisiones y que son muy brillantes en el caso de elementos como el oxígeno, el nitrógeno o el neón.

Otra de las líneas se producen cuando los iones capturan electrones libres, que reciben el nombre de líneas de recombinación y que sólo son brillantes para los elementos más abundantes en el medio interestelar, como el hidrógeno y el helio.

García Rojas explica que desde hace más de 70 años se sabe que las líneas de recombinación débiles de iones de elementos como el oxígeno o el carbono dan abundancias químicas mucho mayores que las obtenidas usando las líneas de excitación por colisiones, que son entre 1.000 y 100.000 veces más brillantes.

Esta discrepancia, agrega el investigador, hace dudar sobre uno de los métodos más usados para medir abundancias químicas en el Universo

La nota del IAC señala que la causa de esta discrepancia no está clara y desde los años 60 del siglo pasado se han propuesto diversas hipótesis para intentar resolverla, pero ninguna ha sido capaz de explicar los datos observacionales de forma satisfactoria.

Al respecto, Romano Corradi, director del GTC y uno de los autores de este trabajo, dice que uno de los escenarios propuestos se basa en la existencia de una componente de gas diferente, pobre en hidrógeno y rica en elementos más pesados como el oxígeno o el carbono.

Otro de los autores del trabajo, el astrofísico David Jones indica que en los últimos años se ha descubierto que las nebulosas planetarias con mayores discrepancias de abundancias suelen estar asociadas a estrellas centrales binarias que han pasado por una fase de envoltura común, es decir, el proceso de expansión de la estrella más masiva ha provocado que la compañera se encontrase orbitando dentro de su envoltura, y la viscosidad generada ha forzado las dos estrellas a caer la una muy cerca de la otra.

Componente de gas diferenciada

En este estudio se propone que, al menos en este tipo de objetos, la evolución de la estrella binaria central haya causado la expulsión de una componente de gas diferenciada de la componente principal.

Para intentar corroborar esta teoría, se ha obtenido una imagen de la emisión de oxígeno en líneas de recombinación usando el GTC ya que estas emisiones son muy débiles y aislarlas requiere de instrumentos especializados y grandes telescopios.

Otro de los investigadores, Antonio Cabrera Lavers, indica que en esta ocasión se ha usado por primera vez el filtro sintonizable azul del instrumento Osiris para tomar una imagen profunda centrada en la emisión de líneas de recombinación de un ión de oxígeno en la nebulosa planetaria NGC 6778.

Hektor Monteiro, de la Universidad de Itajubá de Brasil, explica que ha constado que la distribución espacial de esta emisión no coincide con la emisión del mismo ión en las líneas brillantes de excitación por colisiones, hecho que para los científicos es “extremadamente importante” porque es la primera vez que se distinguen mediante imagen directa las dos componentes diferentes del gas emitiendo en el mismo ión.

Para Pablo Rodríguez Gil, del IAC, es otra evidencia de la importancia de la evolución e interacción de las estrellas binarias para entender muchos aspectos de la astrofísica, incluso temas aparentemente sin relación como la evolución química del Universo. EFEfuturo

Fuente: EFE Noticias – Futuro

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