3 Novedades De Las Nebulosas y su Clasificaci贸n En el Cosmos

Las regiones que se ubican en el medio interestelar y que est谩n constituidas por gases, son llamadas Nebulosas. Los principales gases que abundan en las mismas, son el hidr贸geno y el helio. Sin embargo, no son los 煤nicos elementos que conforman estos fen贸menos del Universo. Adem谩s de ellos, otros componentes qu铆micos en forma de polvo c贸smico constituyen a este cuerpo c贸smico.

La especial relevancia que tienen las nebulosas, a nivel cosmol贸gico y notable, es que la mayor铆a de ellas son los lugares de donde se originan las estrellas. Esto se debe a los fen贸menos de condensaci贸n y tambi茅n a la agregaci贸n de la materia. Existen tambi茅n otras ocasiones en las que se trata de los restos de estrellas ya extintas o en est谩n en una pronta extinci贸n.

Las estrellas j贸venes se asocian mucho con las nebulosas. 脡stas se ubican principalmente en los discos de las galaxias con forma de espirales. Adem谩s tambi茅n se pueden localizar en cualquier zona de las galaxias que tienen forma irregular. Sin embargo, es de destacar que las nebulosas no suelen ser encontradas en galaxias que tienen formas el铆pticas. Esto se debe a que estas apenas poseen fen贸menos de formaci贸n estelar y est谩n dominadas por estrellas muy viejas.

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Lo m谩s extremo que se ha visto, con respecto a una galaxia en la que muchas nebulosas presentan intensos episodios de formaci贸n estelar, ha sido el caso de la denominada galaxia Starburst.聽 Es interesante recordar que mucho antes de haber sido inventado el telescopio, se le denominaba 芦nebulosa禄 a cada uno de los objetos celestes que ten铆an apariencia difusa. Es por este motivo, que en ocasiones a las galaxias tambi茅n se les llaman de forma indebida como nebulosas.

Por otra parte, es necesario mencionar la diferencia. Las nebulosas est谩n conformadas por gases, sin embargo las galaxias poseen adem谩s otros componentes. Las galaxias son el conjunto de miles de millones de estrellas en el espacio, gas y polvo, unidos por la gravedad. Hay unas galaxias que son parecidas a las nebulosas, en este caso se trata de una herencia de la astronom铆a del siglo XIX que ha dejado su signo en el lenguaje astron贸mico contempor谩neo.

Clasificaci贸n de las nebulosas

Tal como cada cuerpo celestial que existe a nivel universal, las nebulosas tambi茅n tienen clasificaci贸n. En este aspecto es necesario mencionar le que refiere a la naturaleza de la emisi贸n de las mismas o la falta de ellas.

Seg煤n la naturaleza de su emisi贸n o la falta de ella

Nebulosas oscuras o de absorci贸n

Las nebulosas oscuras son tambi茅n llamadas nebulosas de absorci贸n o de inspiraci贸n. Se trata de una acumulaci贸n de gas o polvo interestelar, sin embargo la particularidad radica en que no est谩 relacionado con ninguna estrella o alejado de estas. No obstante, esto indica que no es perturbada por su energ铆a y esto es lo que hace que su presencia solo puede ser advertida por contraste con un fondo estelar poblado o una nebulosa de emisi贸n m谩s alejados.

Con respecto a esto, la nebulosa aqu铆 mencionada no emite ni refleja ning煤n tipo de luz por estar lejos de las estrellas. Sin embargo, son de absorci贸n, ya que s铆 absorbe la luz de objetos que est谩n detr谩s de ella. Esto implica que su existencia se deduce por la presencia de una regi贸n oscura que destaca sobre el fondo de cielo estrellado.

Como ejemplo t铆pico se puede mencionar a la nebulosa de absorci贸n que es denominada Saco de Carb贸n y que se encuentra ubicada en la constelaci贸n de la Cruz del Sur. Adem谩s de esta, tambi茅n es muy famosa la nebulosa Cabeza de Caballo, ubicada en la constelaci贸n de Ori贸n. Por otra parte, existen numerosas nebulosas oscuras que pueden observarse asimismo por sobre la franja brillante de la V铆a L谩ctea que atraviesa el cielo.

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Nebulosas de reflexi贸n

Adicional a este tipo de clasificaci贸n de nebulosas, las de reflexi贸n llevan este nombre ya que estas reflejan la luz de estrellas cercanas. Dichas estrellas no resultan ser lo suficientemente calientes como para emitir la radiaci贸n ultravioleta que es necesaria para excitar el gas de la nebulosa.

Por lo general, esta clase de nebulosas est谩n formadas por los residuos del gas que dio nacimiento a la estrella. Otra caracter铆stica de estas nebulosas es que su espectro es similar al de las estrellas cuya luz reflejan. Uno de los casos m谩s representativos, se trata del de la nebulosa que est谩 en torno de la estrella M茅rope en el c煤mulo abierto de las Pl茅yades (M45).

Nebulosas de emisi贸n

Las nebulosas de emisi贸n son que a nivel astron贸mico son m谩s comunes en el espacio universal. En este caso las nebulosas poseen un gas que resplandece. Este brillo surge como consecuencia de la transformaci贸n que ha sufrido la misma por la intensa radiaci贸n ultravioleta de estrellas calientes que se ubican en las adyacencias. En materia de astrof铆sica estos objetos tienen como denominaci贸n regiones H II.

Las regiones H II son fundamentales a la hora de analizar la composici贸n qu铆mica. Adem谩s de esto, tambi茅n analizan las propiedades f铆sicas de las nebulosas a estudiar. Esto sin contar que estas regiones tambi茅n analizan las propiedades f铆sicas de las galaxias en las que se encuentran. Gracias al an谩lisis que se realiza en su espectro, compuesto por gran cantidad de l铆neas de emisi贸n de los elementos qu铆micos en los que albergan.

Por otra parte es necesario explicar tambi茅n que espec铆ficamente la l铆nea de emisi贸n m谩s brillante y relevante en este sentido es H-alfa. Esto en el caso encontrado en la serie de Balmer del hidr贸geno. H-alfa est谩 ubicada en la zona roja del espectro, este es el motivo por lo cual ese es el color que domina en las im谩genes tradicionales de nebulosas de emisi贸n. Sin embargo, tambi茅n se les han detectado l铆neas de emisi贸n de helio, ox铆geno, nitr贸geno, azufre, ne贸n o hierro.

Subdivisi贸n dependiendo de la naturaleza de la nebulosa de emisi贸n:

Primero: Lo primero que se debe mencionar, con respecto a la naturaleza de emisi贸n, es que las mismas son asociadas a regiones de formaci贸n estelar. Lo que implica que ocurre en presencia de estrellas muy j贸venes, masivas y calientes. Adem谩s de esto, tambi茅n se les puede asociar en proceso de formaci贸n (pl贸pidos y objetos Herbig-Haro) y a nubes moleculares. El caso m谩s destacado se trata de la Nebulosa de Ori贸n (M42), que es la m谩s cercana a la Tierra.

Sin embargo, tambi茅n existen otros ejemplos que son destacables, como es el de la Nebulosa del 脕guila. Esta tambi茅n lleva por nombre M16 y est谩 ubicada en la constelaci贸n de la Serpiente. Otro caso que ha destacado a nivel cient铆fico es el de la Nebulosa Tr铆fida o M20, ubicada en la constelaci贸n Sagitario. Tambi茅n resalta la Nebulosa de la Laguna o M8, que al igual que en el caso anterior tambi茅n est谩 ubicada en la constelaci贸n Sagitario.

Segundo: El siguiente caso a mencionar, es en el que las nebulosas de emisi贸n asociadas a estrellas moribundas o ya extintas, llevan por nombres el de nebulosas planetarias y restos de supernova. Las primeras se帽aladas no tienen nada que ver con los planetas, aunque su nombre as铆 lo indica. Sin embargo estas son las envolturas de estrellas de masa baja o intermedia que han sido expulsadas al espacio, al final de sus ciclos evolutivos.

En estas nebulosas planetarias, el gas es estimulado por un objeto que es muy peque帽o y caliente, una enana blanca. Dicho objeto, es el n煤cleo expuesto de la estrella muerta. La Nebulosa del Anillo o M57, en la constelaci贸n Lira; y la Nebulosa de la H茅lice o NGC 7293, en la constelaci贸n de Acuario, son unos de los ejemplos conocidos que refieren este tipo de nebulosas.

Por otro lado, el remanente o el resto de supernova se trata del material que ha sido liberado en la tit谩nica explosi贸n que ha dado fin a las estrellas masivas. El gas que es de este tipo de nebulosas podr铆a ser afectado, tanto por la propia energ铆a entregada por la supernova, como por la emisi贸n de una posible estrella de neutrones en su seno o lo que es lo mismo, un p煤lsar.

Quiz谩s, el ejemplo m谩s famoso de remanente de supernova es el de la Nebulosa del Cangrejo o M1, que est谩 localizada en la constelaci贸n de Tauro.

Primera Novedad: Las nebulosas planetarias m谩s hermosas

Durante julio del a帽o en curso se celebraron unas jornadas de observaci贸n astron贸mica, que llevaron por nombre 鈥淣oche descubre: burbujas c贸smicas鈥. Esto ocurri贸 en el Complejo Astron贸mico de La Hita, en La Puebla de Almoradiel de Toledo. En ese lugar los participantes del evento pudieron observar algunas de las nebulosas planetarias m谩s hermosas que est谩n en el cielo.

Esta gran experiencia lo que logr贸 fue contemplar una estrella que ha explotado, observando cada participante lo que queda de ella, luego del proceso final al que est谩n destinadas. Conforme a esta experiencia, se pudo contemplar de un vistazo el ciclo de la vida de las estrellas, elevando la vista al cielo. Tambi茅n se observaron las estrellas j贸venes, maduras y viejas que inundan nuestro firmamento.

Lo que se pudo visualizar, dibuj贸 en el esplendor un gran abanico de color que es inverso a lo que normalmente tenemos por costumbres. Es decir, se logr贸 observar que m谩s calientes, m谩s azules eran; sin embargo cuando m谩s fr铆as, m谩s rojas eran. Por otro lado cuando mueren las estrellas, lanzan todo su material al espacio inmediato a ellas. Conforme a su masa inicial, ser谩 el final que tendr谩n, pudiendo ser este m谩s o menos traum谩tico, desde la explosi贸n que forma las nebulosas planetarias, hasta las dram谩ticas supernovas que destruyen por completo lo que queda de ellas dejando apenas algunos jirones de 茅stas repartidos por el espacio.

Nebulosas planetarias con estrellas como el Sol

Un caso conocido, con respecto a la explosi贸n que forma las nebulosas planetarias, es el del Sol. Ese es el que se supone que ser谩 la manera en la que la dar谩 fin a la estrella central de nuestro Sistema Solar. Cuando llega el momento en el que una estrella de que es parecida al Sol, alcanza el final de su vida, ya no le queda combustible que quemar en su interior. Adem谩s, luego de un proceso de convulsi贸n la estrella lanzar铆a sus capas m谩s externas hacia el espacio.

Este proceso que surge en la nebulosa con estrellas con masa similar a la del Sol, se realiza de una forma controlada. Esto quiere decir que lo que quedar铆a de ella, ser铆a un enorme anillo de materia que se hincha como un globo o burbuja. Una de las experiencias observadas, fue la de William Herschel, quien al observarlas las confundi贸 con planetas por su aspecto redondeado y en muchos casos su coloraci贸n azul verdosa.

Quiz谩s la confusi贸n de Herschel tambi茅n se deb铆a a que recientemente hab铆a descubierto el planeta Urano y su aspecto se parec铆a a este nuevo planeta detectado. A ra铆z de esa confusi贸n, fue que las llam贸 Nebulosas Planetarias. En algunas de ellas a煤n puede verse el n煤cleo que qued贸 de la estrella progenitora, que es una enana blanca.

Nebulosas planetarias observadas

Este pasado mes, a partir de equipos telesc贸picos se pudieron observar algunas de las nebulosas planetarias m谩s hermosas del cielo. Se pueden mencionar entre ellas, la Nebulosa del Anillo de humo o M57, que se localiza a 2300 a帽os luz del planeta Tierra. Tambi茅n se observ贸 la Nebulosa Dumbbell o M27, 茅sta en realidad fue la primera en ser descubierta en el a帽o 1764 y se localiza a una distancia de 1250 a帽os luz, se estima que explot贸 hace unos 4000 a帽os aproximadamente.

Por otro lado, tambi茅n se pudo observar la conocida nebulosa que lleva por nombre Ojo de Gato o C6, est谩 ubicada en la constelaci贸n del Drag贸n. Adem谩s, se pudo visualizar la Nebulosa Parpadeante en el Cisne, esta lleva este nombre debido a una ilusi贸n 贸ptica que hace que si miramos directamente la nebulosa y luego la estrella progenitora, parece que la nube desaparece.

Segunda novedad: El mayor telescopio del mundo ubica nebulosas

Entre los m谩s recientes inventos que han localizado nebulosas en el espacio universal, se puede mencionar un instrumento llamado MEGARA. 脡ste fue construido por la Universidad Complutense de Madrid, con la finalidad de observar objetos que se localicen m谩s all谩 de la V铆a L谩ctea, lo que incluye a las nebulosas hasta ahora desconocidas.

Su gran tecnolog铆a hace que los operarios logren que una mole de metal de 400 toneladas se mueva de forma casi imperceptible. De esta forma se puede compensar el movimiento de la Tierra y as铆 enfocar con mayor precisi贸n a los objetos que son situados a miles de millones de a帽os luz de distancia.

El telescopio que ha sido lanzado, ahora tienen lo que se dice es un nuevo 芦ojo禄 para observar de cerca a las estrellas. Por otra parte, un grupo de cient铆ficos, encabezados por la Universidad Complutense de Madrid, dise帽贸 e instal贸 el nuevo instrumento que lleva por nombre MEGARA. Se le llama de esta manera por su significado, que es 鈥淢ulti Espectr贸grafo en GTC de Alta Resoluci贸n para Astronom铆a鈥.

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Este instrumento es capaz de analizar la naturaleza de la luz que llega hasta el telescopio, a trav茅s de una tecnolog铆a llamada espectroscop铆a 3D. La resoluci贸n del mismo va a permitir hacer mapas en tres dimensiones de la luz lejana. Tal resoluci贸n es lo que va a permitir a los astr贸nomos aprender sobre la composici贸n, el movimiento o la masa de galaxias, nebulosas o estrellas.

Por otra parte, adem谩s de esto MEGARA tiene como principal ventaja, la obtenci贸n de informaci贸n espectral. Esto quiere decir, que obtiene informaci贸n sobre la naturaleza de los fotones que llegan desde el espacio, de objetos extensos, como nubes de gas o galaxias. Ahora, en lugar de obtener informaci贸n sobre c贸mo es la luz en fuentes puntuales, MEGARA podr谩 hacer un mapa m谩s detallado de objetos muy lejanos.

Efecto Doppler: cercan铆a con las nebulosas

Con MEGARA existir谩 mayor posibilidad de identificar la presencia de elementos qu铆micos en una nebulosa o incluso indagar sobre cu谩l es su abundancia. Tambi茅n este lanzamiento podr谩 ayudar a saber c贸mo se mueve una estrella o cada una de las distintas zonas que componen una galaxia.

Sin embargo, el truco para obtener estos resultados es a trav茅s del efecto Doppler. Este fen贸meno es el que hace que el sonido de una sirena de una ambulancia se vuelva m谩s grave o incluso, m谩s agudo en funci贸n de si se aleja o acerca, respectivamente, a la persona que lo escucha.

De esta misma forma, a causa de este efecto, cuando una fuente que emite luz se acerca al observador, el color de los fotones se desplaza al azul y cuando la fuente se aleja, al rojo. El color precisamente es el que determina la longitud de onda. Tal es el caso de la cercan铆a de este objeto junto a las nebulosas a detectar, ya que la luz que emitan es lo que va a producir la cercan铆a con el instrumento, a trav茅s del Efecto Doppler.

Durante los estudios e investigaciones y antes de entrar en funcionamiento, MEGARA necesit贸 un total de cerca de dos semanas de puesta a punto durante el d铆a y unas treinta noches de calibraciones nocturnas. Los instrumentos son muy sensibles y fue necesario asegurarse de que funcionaban correctamente. De esta forma, los primeros d铆as se hicieron medidas de fuentes de luz, cuya naturaleza ya se conoce.

Tercera novedad: En cercan铆a a las nebulosas planetarias

Actualmente, se realiz贸 una combinaci贸n con t茅cnicas avanzadas y actuales para la observaci贸n de nebulosas planetarias. Esta nueva metodolog铆a cient铆fica es aplicada por el Grupo de Investigaci贸n en Medio Interestelar del Instituto de Astronom铆a de la Universidad Nacional Aut贸noma de M茅xico (IAUNAM), campus Ensenada. Se trata de una estrategia que permite a los astr贸nomos obtener informaci贸n a detalle acerca de este tipo de objetos.

La variedad de conocimiento del gremio cient铆fico, fue lo que facilit贸 a los integrantes de la agrupaci贸n, el estudio de m谩s de una decena de nebulosas planetarias a las que se les han empleado todas las t茅cnicas que domina el grupo.

Esto se tom贸 a consideraci贸n, aunque inicialmente el Grupo de Investigaci贸n en Medio Interestelar trabaj贸 煤nicamente con los telescopios del Observatorio Astron贸mico Nacional (OAN), localizado en la Sierra de San Pedro M谩rtir. Luego de esto, en a帽os recientes han expandido su capacidad de observaci贸n, a trav茅s del uso de telescopios en otros pa铆ses.

Nebulosas por regiones en la actualidad

Conforme a lo descrito por el doctor Roberto V谩zquez Meza, investigador del IAUNAM y l铆der del grupo, la investigaci贸n colaborativa con astr贸nomos que cuentan con diferente conocimiento t茅cnico, es lo que hace posible el estudio de un mismo fen贸meno desde diversos puntos de vista.

Seg煤n lo que indica V谩zquez Meza, estos fen贸menos astrof铆sicos son independientes de lo que hasta ahora se conoce. Sin embargo, ellos como investigadores, se enfocan en una t茅cnica. Explic贸 adem谩s, que los fen贸menos astrof铆sicos tienen una diversidad de problemas que requieren ser estudiados con m谩s de una t茅cnica, si es que realmente se quieren entender a profundidad.

Conforme a los estudios, se ha marcado una diferencia en los estudios del Grupo de Investigaci贸n en Medio Interestelar, ya que estos estudian la distribuci贸n espacial de las propiedades f铆sicas y qu铆micas de las nebulosas espec铆ficamente. En el aspecto de la espectroscop铆a, se puede lograr usando la t茅cnica que se llama rendija larga. Esta t茅cnica no hab铆a sido muy explotada por muchos grupos y en este caso se han enfocado en especializarse en ese tipo de estudios.

De esta manera, los estudiosos han logrado ser capaces de conocer las caracter铆sticas f铆sicas de las nebulosas, punto a punto. Esto significa que ya se puede conocer la velocidad, la densidad, la temperatura y las abundancias qu铆micas de cada regi贸n. Esto es lo que despu茅s nos permite modelarlas en tres dimensiones.

Estudio de nebulosas planetarias

Conforme a estas 煤ltimas investigaciones, la agrupaci贸n que ha estado estudiando nebulosas, indican que han llevado a cabo la investigaci贸n de las nebulosas planetarias en distintas etapas de su vida, desde las que se clasifican como protonebulosas hasta las muy evolucionadas. Adem谩s, por tratarse de un grupo dedicado a la astronom铆a observacional, el telescopio se convierte en la herramienta principal de investigaci贸n y en un principio los telescopios del OAN de la Sierra de San Pedro M谩rtir fueron sus 煤nicas herramientas.

Adem谩s de esto, V谩zquez Meza tambi茅n se帽al贸 que al pasar el tiempo, se ha logrado tener acceso a telescopios de observatorios en otras partes del mundo. Entre los telescopios que se pueden se帽alar, est谩n el VLA, SMA, VLT y el Gran Telescopio Canarias. 脷ltimamente, han ido evolucionando y los cient铆ficos latinos tienen recursos importantes para conocer de cerca a las nebulosas y llevar un seguimiento de lo que se ha detectado en a帽os anteriores.

Por esta raz贸n, han sido fundamentales los archivos de datos que se generan en el uso que otros investigadores. Estos son los que le aportan a grandes telescopios la informaci贸n, que despu茅s de determinado periodo se hace p煤blica.

Observaciones infrarrojas

Entre las nuevas t茅cnicas implementadas por el Grupo de Investigaci贸n en Medio Interestelar, est谩 la observaci贸n infrarroja. Dicha t茅cnica es la que permite el estudio de materiales presentes en las nebulosas planetarias que no se detectan con telescopios que solo observan en luz visible. Los instrumentos para observaciones infrarrojas, son las que permiten detectar materiales en zonas oscuras del cielo.

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Uno de las formas demostrativas que se帽alan los cient铆ficos, es cuando describen lo que ocurre al observar la V铆a L谩ctea en la noche. Durante una noche muy oscura, es que se pueden ver zonas brillantes y muy oscuras, las partes oscuras son polvo que absorbe radiaci贸n en luz visible, pero si se observa con el infrarrojo ese polvo brilla y se puede detectar con mayor facilidad.

Estas investigaciones se centran particularmente en algunas mol茅culas, como mon贸xido de carbono o hidr贸geno molecular, que se relacionan con regiones de las nebulosas planetarias donde est谩 ocurriendo un choque o incluso, alg煤n fen贸meno f铆sico asociado con las etapas evolucionadas de las nebulosas.

Los astr贸nomos que trabajan con otro tipo de objetos que no son las nebulosas planetarias, usan mayormente la t茅cnica de observaciones infrarrojas. Sin embargo, hay una parte, la de espectroscop铆a, que es una t茅cnica que se usa originalmente para detectar sistemas planetarios en otras estrellas. Lo que se hace es importar esa t茅cnica al 谩rea de nebulosas planetarias.

Campos magn茅ticos y fuentes d茅biles

La investigaci贸n que refiere a los campos magn茅ticos de las nebulosas planetarias y de las protonebulosas, su estado evolutivo anterior, es otro de los aspectos que el Grupo de Investigaci贸n en Medio Interestelar ha estudiado, a trav茅s de la participaci贸n de la doctora Laurence Sabin, investigadora del IAUNAM, campus Ensenada.

La investigadora destac贸 que su trabajo consiste en detectar campos magn茅ticos, no solamente en la zona envolvente de la nebulosa sino adem谩s, detecta campos magn茅ticos en la superficie estelar, lo que la ha llevado a utilizar la t茅cnica de polarimetr铆a. Esta t茅cnica le ha permitido investigar cu谩l es el papel de los campos magn茅ticos en la morfolog铆a, din谩mica y, en general, la historia de las nebulosas y las protonebulosas planetarias.

Adem谩s de esto, la estudiosa puntualiz贸 tambi茅n que sus estudios est谩n tambi茅n enfocados en la parte m谩s d茅bil de lo que se denomina funci贸n de luminosidad, en colaboraci贸n con el consorcio internacional EGAPS (The European Galactic Plane Surveys). Seg煤n lo que ella estima, la mayor parte de los estudios de las nebulosas planetarias se generan en torno a sus etapas brillantes, pero por la dificultad para ser detectadas cuando empiezan a disolverse en el medio interestelar, aunque esta etapa es poco investigada.

Conforme se van adaptando los procesos de imagen y espectroscop铆a, se pueden obtener datos suficientemente profundos y de esta manera se puede estudiar estas nebulosas apropiadamente. Al descubrirlas, estas pueden ser analizadas y hacer estad铆stica sobre diferentes aspectos como distancias, edades, cinem谩tica, entre otros aspectos singulares y caracter铆sticos en las Nebulosas.

Conforme a esto, es que se puede aportar lo que es la polarimetr铆a a la diversidad de t茅cnicas que se conjuntan en el Grupo de Investigaci贸n en Medio Interestelar. Precisamente esto es lo que colabora con el desarrollo de estudios detallados que arrojen m谩s informaci贸n sobre la estructura espacial de lo que son las Nebulosas planetarias.