Una nueva apariencia en una vieja nébula.
Las apariencias engañan, especialmente cuando se trata de objetos celestes como galaxias y nebulosas. Estos objetos están tan lejos que los astrónomos no pueden ver su estructura tridimensional. La Nebulosa de la Hélice, por ejemplo, se parece a una dona en imágenes coloridas. Las imágenes anteriores de este complejo objeto, la envoltura gaseosa expulsada por una estrella moribunda similar al sol, no permitieron a los astrónomos interpretar con precisión su estructura. Una posible interpretación fue que la forma de Hélice se asemejaba a una bobina con forma de serpiente.
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| CRÉDITOS: NASA, ESA, C.R. O'Dell (Universidad de Vanderbilt) y M. Meixner, P. McCullough y G. Bacon (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial) |
Ahora, un equipo de astrónomos que utiliza observaciones de varios observatorios, incluido el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, ha establecido que la estructura de hélice es aún más desconcertante. Su evidencia sugiere que la hélice consiste en dos discos gaseosos casi perpendiculares entre sí.
Un equipo de astrónomos, dirigido por C. Robert O'Dell de la Universidad Vanderbilt en Nashville, Tennessee, hizo su hallazgo utilizando imágenes muy detalladas de la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) del telescopio Hubble, imágenes del Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile, y mediciones de telescopios ópticos y radiotelescopios terrestres que muestran la velocidad y dirección de las salidas de material de la estrella moribunda. La Hélice, la nebulosa planetaria más cercana a la Tierra, es un objetivo favorito de los astrónomos profesionales y aficionados. Los astrónomos esperan que este hallazgo proporcione información sobre cómo las capas de gas expulsadas de estrellas moribundas como nuestro Sol forman las formas complejas llamadas nebulosas planetarias. Los resultados aparecen en la edición de noviembre de Astronomical Journal.
"Nuestras nuevas observaciones muestran que el modelo anterior de la Hélice era demasiado simple", dijo O'Dell. "Hace aproximadamente un año, creíamos que la hélice era una forma de rosquilla, rellena por la mitad. Ahora vemos que este bagel relleno es solo el interior del objeto. Un disco mucho más grande, parecido a un anillo ancho y plano, rodea la rosquilla. Este disco está orientado casi perpendicularmente a la rosquilla. El disco más grande es más brillante en un lado porque choca contra el material interestelar mientras toda la nebulosa se mueve a través del espacio, como un barco surcando el agua. El encuentro comprime el gas, haciendo que esa región brille más. Pero todavía no entendemos cómo se obtiene esa forma. Si pudiéramos explicar cómo se creó esta forma, entonces podríamos explicar las últimas etapas de la forma más común de colapso de estrellas ".
"Para visualizar la geometría de la hélice", agregó el astrónomo Peter McCullough del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, y un miembro del equipo de O'Dell, "imagine una lente de un par de anteojos que se inclina en un ángulo con el borde del marco. Bueno, en el caso de la Hélice, encontrar un disco inclinado en ángulo con respecto a un anillo sería una sorpresa. Pero eso es, de hecho, lo que encontramos ".
Otra sorpresa es que la estrella moribunda ha expulsado material en dos discos circundantes en lugar del que se pensaba que estaba presente anteriormente. Cada disco tiene un polo norte-sur y el material se expulsa a lo largo de esos ejes. "No anticipamos que Hélice tenga al menos dos ejes de simetría", dijo O'Dell. "Pensamos que solo tenía uno. Este modelo de dos ejes nos permite comprender la compleja apariencia de la nebulosa".
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| La imagen compuesta superior es una vista de la colorida Nebulosa Helix tomada con la Cámara Avanzada para Estudios a bordo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile. El objeto es tan grande que se necesitaron ambos telescopios para capturar una vista completa. La hélice se asemeja a una simple rosquilla vista desde la Tierra. Pero las apariencias pueden ser engañosas. La ilustración inferior muestra cómo se vería Helix si se mirara desde un lado. En esta ilustración, la hélice consta de dos discos gaseosos casi perpendiculares entre sí. La Hélice es una nebulosa planetaria, la envoltura gaseosa brillante expulsada por una estrella moribunda parecida al sol. La ilustración fue tomada de un modelo tridimensional de Helix. Un equipo de astrónomos construyó el modelo, basado en observaciones de varios observatorios terrestres y espaciales, incluida la Cámara avanzada para encuestas del telescopio Hubble. Un posible escenario para la compleja estructura de Helix es que la estrella moribunda tiene una estrella compañera. Un disco puede ser perpendicular al eje de rotación de la estrella moribunda, mientras que el otro puede estar en el plano orbital de las dos estrellas. La Hélice, ubicada a 690 años luz de distancia, es una de las nebulosas planetarias más cercanas a la Tierra. Las imágenes del Hubble fueron tomadas el 19 de noviembre de 2002; las imágenes de Cerro Tololo del 17 al 18 de septiembre de 2003. CRÉDITOS: NASA, ESA, C.R. O'Dell (Universidad de Vanderbilt) y M. Meixner, P. McCullough y G. Bacon (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial). |
Usando los datos de Hélice, los astrónomos crearon un modelo tridimensional que muestra los dos discos. Estos modelos son importantes para mostrar la intrincada estructura dentro de la nebulosa. El equipo también produjo una imagen compuesta de la Hélice que combina observaciones de la Cámara Avanzada para Levantamientos del Hubble y la cámara de mosaico del telescopio de 4 metros en Cerro Tololo. La Hélice es tan grande que el equipo necesitó ambos telescopios para capturar una vista completa. Hubble observó la región central de la Hélice; el telescopio Cerro Tololo, con su campo de visión más amplio, observó la región exterior.
Sin embargo, el equipo aún no está seguro de cómo se crearon los discos y por qué son casi perpendiculares entre sí. Un escenario posible es que la estrella moribunda tenga una estrella compañera cercana. Las observaciones de rayos X desde el espacio proporcionan evidencia de la existencia de una estrella compañera. Un disco puede ser perpendicular al eje de rotación de la estrella moribunda, mientras que el otro puede estar en el plano orbital de las dos estrellas.
Los astrónomos también creen que los discos se formaron durante dos épocas separadas de pérdida de masa por la estrella moribunda. El disco interno se formó hace unos 6.600 años; el anillo exterior, hace unos 12.000 años. El disco interno se expande ligeramente más rápido que el disco externo. ¿Por qué la estrella expulsó materia en dos episodios diferentes, dejando un espacio de 6.000 años? En este momento, solo la Nebulosa Hélice conoce la respuesta, dijeron los astrónomos.
La estrella parecida al sol que esculpió la Hélice creó un hermoso objeto celeste. ¿Tejerá el Sol una estructura tan grande cuando muera dentro de cinco mil millones de años? "Como una sola estrella, creará una nube brillante similar de material expulsado, pero no esperaría que tuviera una estructura tan compleja como la Hélice", dijo McCullough.
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| Créditos: NASA, NOAO, ESA, el Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner (STScI) y T.A. Rector (NRAO). |
Para estudiar los intrincados detalles de estas maravillas celestes, los astrónomos deben usar una variedad de observatorios, incluidos los de luz visible y radiotelescopios. Los astrónomos también necesitan los ojos agudos de la cámara avanzada para encuestas del Hubble. "La visión nítida del Hubble ha revelado un reino completamente nuevo de estructura de nebulosa planetaria, que ha avanzado el campo y ha deleitado nuestros ojos", dijo la miembro del equipo Margaret Meixner del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial.
Créditos:
Ciencia: NASA, ESA, C.R. O'Dell (Universidad de Vanderbilt), M. Meixner y P. McCullough (STScI);
Ilustración: NASA, ESA, G. Bacon (STScI)
CONTACTO:
Donna Weaver
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, MD
Teléfono: 410-338-4493; Correo electrónico: dweaver@stsci.edu
David Salisbury
Universidad de Vanderbilt, Nashville, TN
Teléfono: 615-343-6803; Correo electrónico: david.salisbury@vanderbilt.edu
Dr. C. Robert O'Dell
Universidad de Vanderbilt, Física y Astronomía, Box 1807, Estación B
Nashville, TN 37235
(Teléfono) 615-343-1779,
Correo electrónico: cro@orion.phy.vanderbilt.edu
• Publicado en HubbleSite el 16 de diciembre del 2004, enlace publicación.
