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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Una muerte extraña en un sistema de 5 estrellas. Hablamos con Javier Alcolea.

Nebulosa Anillo del Sur - Hablando con Científicos podcast  - Cienciaes.com

Desde que el telescopio espacial James Webb comenzó a mostrarnos imágenes del universo con una definición nunca observada hasta ahora en el infrarrojo, son muchos los investigadores que concentran sus esfuerzos en extraer nuevos conocimientos sobre los objetos que pueblan el universo. Una de esas observaciones tuvo como objetivo una nebulosa planetaria, conocida como NGC 3132, que había sido descubierta nada menos que en 1835 por John Herschel, un gran astrónomo y pensador británico, hijo adoptivo de William Herschel, descubridor del planeta Urano.

Nuestro invitado en Hablando con Científicos, Javier Alcolea, investigador del Observatorio Astronómico Nacional (OAN/IGN), ha participado en el estudio junto a casi 70 investigadores de más de 50 instituciones de todo el mundo. Los resultados han sido publicados en la revista Nature Astronomy.

Javier Alcolea cuenta que, a pesar de haber sido descubierta hace tantos años, la nebulosa planetaria NGC 3132, conocida también como Nebulosa del Anillo del Sur o la Nebulosa de los Ocho Estallidos, no dejaba de sorprender los estudiosos de nebulosas planetarias. Aunque ya se habían obtenido imágenes con el Telescopio Espacial Hubble y con otros instrumentos, cuando los investigadores vieron las obtenidas por el James Webb quedaron sorprendidos por el nivel de detalle. Los expertos en este tipo de objetos astronómicos decidieron estudiar las imágenes en profundidad, tanto para buscar respuesta a las cuestiones planteadas, como para dejar bien claro que el novedoso telescopio espacial era una herramienta magnífica para el estudio de las nebulosas planetarias.

Se sabe que una nebulosa planetaria es una enorme nube de desechos expulsados por las estrellas semejantes al Sol al final de sus vidas, tras de aumentar drásticamente su tamaño formando lo que se conoce como gigante roja. Pero el estudio de las nuevas imágenes de NGC3132 han revelado que es un lugar muy especial. Tras meses de estudio, los científicos han descubierto que en la formación de la Nebulosa del Anillo del Sur no ha participado una sola estrella, sino, al menos, cinco. Esa es la conclusión que Javier Alcolea y el resto de participantes en el estudio muestran en su artículo después de una investigación que en nada envidia a las típicas novelas detectivescas.

Aunque en la imagen llama la atención una estrella brillante que aparece cerca del centro de la nebulosa, esa no es la culpable inicial de su existencia. La enorme nube de gas y polvo que ahora se observa partió de una estrella mucho más tenue que dispersó por el espacio su capa más externa hace miles de años. Los datos del Telescopio Espacial James Webb revelan, por primera vez, que esa estrella originaria está rodeada por una capa de polvo cercana, un descubrimiento que intrigó a los investigadores porque, después de más de 2000 años de expansión, no debería quedar polvo en las cercanías de la estrella. La explicación, apunta el investigador, es que esa nube polvorienta cercana solamente es posible si existe una estrella próxima a la principal. Así pues, se trata de un sistema doble cuya interacción ha capturado el polvo creando una especie de anillo que gira alrededor de ambas al mismo tiempo, un anillo circumbinario.

Así se explica la existencia de tres estrellas en el interior de la nebulosa.

No obstante, no acaba ahí la historia. Al observar la imagen de la nebulosa con detenimiento los investigadores detectaron regiones más luminosas que otras, formando caminos o rayos más brillantes que atraviesan la nebulosa, algo parecido a lo que observamos cuando la luz del Sol se cuela entre las nubes en la lejanía. Lo interesante es que esa especie de rayos iluminados no son rectos, sino que forman arcos y estructuras espirales que revelan que han sido curvados por la interacción gravitatoria con otra estrella no visible. El estudio de la curvatura y separación de esos rayos ha permitido calcular el periodo de traslación de la estrella y así es como se ha descubierto un nuevo miembro estelar del grupo que gira alrededor de las otras dos anteriores, pero más alejada. Este es el cuarto miembro del grupo.

Como hemos dicho, una estrella de tipo solar, en su vejez, aumenta de tamaño y se convierten en una gigante roja, después expulsa sus capas más externas y pierden masa. Esa pérdida de masa ocurre de manera “copiosa pero no explosiva” – comenta Javier Alcolea durante la entrevista – una estrella de este tipo puede perder una cienmilésima de la masa solar por año. Sin embargo, cuando se calcula la pérdida de masa de la nebulosa NGC 3132 se descubre que esa expulsión de materia ha sido mucho más rápida, centenares o miles de veces mayor de lo habitual. La explicación que encuentran los investigadores es que existió un acontecimiento catastrófico que provocó la emisión violenta de las capas exteriores de la estrella vieja. La catástrofe pudo tener su origen en una estrella compañera, más pequeña y tan cercana, que acabó siendo engullida por ella. Ese acontecimiento dramático y altamente energético lanzó las capas externas a gran velocidad hacia el espacio.

Así, de forma muy resumida, es como los investigadores han llegado a la conclusión de que la Nebulosa NGC 3132 o Nebulosa del Anillo del Sur es el producto de la interacción de, al menos, cinco estrellas ligadas gravitacionalmente. Un sistema quíntuple que sale a la luz gracias a al trabajo de un equipo casi setenta personas de 50 instituciones de 21 países diferentes y las imágenes conseguidas con el Telescopio Espacial James Webb.

Os invito a escuchar a Javier Alcolea, investigador del Observatorio Astronómico Nacional y coautor del artículo.

Referencias:

De Marco, O., Akashi, M., Akras, S. et al. La muerte desordenada de un sistema estelar múltiple y la nebulosa planetaria resultante observada por JWST. Nat Astron 6 , 1421–1432 (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01845-2

Webb indica que varias estrellas “revolvieron” la nebulosa del Anillo del Sur

El telescopio Webb de la NASA capta con gran detalle el espectáculo final de una estrella agonizante


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