NGC 7293, captada en distintas longitudes de onda.

La nebulosa de la hélice, desenredando en las costuras.
La Nebulosa de la Hélice.

Una estrella moribunda está lanzando una rabieta cósmica en esta imagen combinada del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Galaxy Evolution Explorer (GALEX), que la NASA ha prestado al Instituto de Tecnología de California en Pasadena. En la muerte, las polvorientas capas exteriores de la estrella se desenredan en el espacio, brillando por la intensa radiación ultravioleta que bombea el núcleo estelar caliente.

Observatorio espacial de ultravioleta GALEX, retirado.
Crédito: NASA/JPL-Caltech


Este objeto, llamado la nebulosa de la Hélice, se encuentra a 650 años luz de distancia, en la constelación de Acuario. También conocido por el número de catálogo NGC 7293, es un ejemplo típico de una clase de objetos llamados nebulosas planetarias. Descubiertas en el siglo XVIII, estas obras de arte cósmicas fueron erróneamente nombradas por su parecido con planetas gigantes gaseosos.

¿Qué son las nebulosa planetarias?
Las nebulosas planetarias son en realidad los restos de estrellas que una vez se parecían mucho a nuestro sol. Estas estrellas pasan la mayor parte de sus vidas convirtiendo hidrógeno en helio en reacciones de fusión nuclear masivas fuera de control en sus núcleos. Cuando esto ocurre se considera que la estrella se encuentra en la secuencia principal, de hecho, este proceso de fusión proporciona toda la luz y el calor que obtenemos de nuestro sol. Nuestro sol florecerá en una nebulosa planetaria cuando muera en unos cinco mil millones de años.

Cuando se agota el combustible de hidrógeno para la reacción de fusión, la estrella se convierte en helio para obtener una fuente de combustible, quemándola en una mezcla aún más pesada de carbono, nitrógeno y oxígeno. Eventualmente, el helio también se agotará, y la estrella muere, inhalando sus capas gaseosas exteriores y dejando atrás el núcleo diminuto, caliente y denso, llamado enana blanca. La enana blanca es aproximadamente del tamaño de la Tierra, pero tiene una masa muy cercana a la de la estrella original; de hecho, ¡una cucharadita de enana blanca pesaría tanto como unos pocos elefantes!

El brillo de las nebulosas planetarias es particularmente intrigante, ya que parece sorprendentemente similar en una amplia franja del espectro, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. La hélice sigue siendo reconocible en cualquiera de estas longitudes de onda, pero la combinación que se muestra aquí resalta algunas diferencias sutiles.

El observatorio espacial de Infrarrojos Spitzer.
 Crédito: NASA/JPL-Caltech.
La intensa radiación ultravioleta de la enana blanca calienta las capas de gas expulsadas, que brillan intensamente en el infrarrojo. GALEX ha detectado la luz ultravioleta que sale de este sistema, que se muestra a través de la nebulosa en azul, mientras Spitzer ha enganchado la firma infrarroja detallada del polvo y el gas en amarillo. Una porción del campo extendido más allá de la nebulosa, que no fue observada por Spitzer, pertenece al explorador de levantamiento de pesas infrarrojo de campo amplio de la NASA (WISE). La estrella enana blanca en sí misma es un pequeño pinchazo blanco justo en el centro de la nebulosa.

El círculo púrpura más brillante en el centro es el brillo ultravioleta e infrarrojo combinado de un disco polvoriento que rodea la enana blanca (el disco en sí es demasiado pequeño para ser resuelto). Es muy probable que este polvo fuera levantado por cometas que sobrevivieron a la muerte de su estrella.

Antes de que la estrella muriera, sus cometas, y posiblemente planetas, habrían orbitado a la estrella de manera ordenada. Cuando la estrella se quedó sin hidrógeno para quemarse, y explotó en sus capas externas, los cuerpos helados y los planetas exteriores habrían sido lanzados uno sobre el otro, provocando una tormenta de polvo cósmico en curso. Todos los planetas interiores del sistema se habrían quemado o se habrían tragado al expandirse su estrella moribunda.

Los datos infrarrojos de Spitzer para la nebulosa central se representan en verde (longitudes de onda de 3,6 a 4,5 micras) y rojas (8 a 24 micras), con datos WISE que cubren las áreas externas en verde (3,4 a 4,5 micras) y rojo (12 a 22 micrones). Los datos ultravioleta de GALEX aparecen como azules (0,15 a 2,3 micrones).

Crédito: 
NASA / JPL-Caltech

• Publicado en GALEX el 3 de octubre del 2.012.

La nebulosa de la Hélice en infrarrojos.
NGC 7293.

Una imagen recién ampliada de la nebulosa de la Hélice da un toque festivo al cuarto aniversario del lanzamiento del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Este objeto espectacular, una estrella moribunda que se deshace en el espacio, es el tema favorito de los astrónomos aficionados y profesionales por igual. Spitzer ha mapeado la expansiva estructura externa de la nebulosa de seis años luz y exploró la región interior alrededor de la estrella muerta central para revelar lo que parece ser un sistema planetario que sobrevivió a la agonía caótica de la estrella.

Spitzer se lanzó desde Cabo Cañaveral, Florida, el 25 de agosto de 2003. En sus años de operaciones, Spitzer ha proporcionado vistas infrarrojas sin precedentes de objetos tan diversos desde los asteroides en nuestro propio sistema solar hasta las galaxias en el límite del universo observable. Recientes descubrimientos incluyen la primera detección de vapor de agua en un planeta que orbita alrededor de otra estrella y una colisión galáctica titánica a cinco mil millones de años luz de distancia.

Spitzer.

"Con Spitzer, hemos logrado descubrimientos científicos mucho más allá de nuestras expectativas más locas", dijo Michael Werner, científico de proyectos de Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Gran parte de nuestro éxito se debe a las operaciones suaves y eficientes de la nave espacial ".

Otra causa de celebración es el excelente rendimiento técnico de Spitzer. Spitzer es el primer telescopio espacial infrarrojo que utiliza una órbita de rastreo terrestre y técnicas de enfriamiento pasivo, como un protector solar, para obtener las bajas temperaturas requeridas para un observatorio infrarrojo. El diseño permitió un tanque mucho más pequeño de líquido refrigerante de helio o criógeno, para enfriar el telescopio, reduciendo así los costos de misión.

La vida útil mínima esperada de Spitzer fue solo de dos años y medio. Ahora, se espera que el criógeno de Spitzer dure mucho más, dando a la misión una vida de más de cinco años y medio desde su fecha de lanzamineto.

"Creo que es seguro decir que el nuevo diseño de Spitzer ha sido validado", dijo Werner. "Hemos batido todos los récords durante la vida más larga usando la cantidad más pequeña de criógeno, y todavía tenemos otro año y medio por recorrer".

JPL es responsable de las operaciones de la nave espacial Spitzer, mientras que las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro de Ciencias Spitzer en el Instituto de Tecnología de California, Pasadena, California. La ingeniería de naves espaciales se lleva a cabo por Lockheed Martin, Denver, Colorado, con la ayuda de Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colo.

Crédito:
NASA/JPL-Caltech/ J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)

• Publicado en Spitzer el 24 de agosto del 2.007.