El enigma de las nebulosas planetarias más brillantes

25/1/2022 de Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / Astronomy and Astrophysics

(Izquierda) Nebulosa “ojo de gato”, en nuestra galaxia. A la distancia de la galaxia de Andrómeda (derecha), mil veces más lejana, las nebulosas se observan como “puntos verdes». Crédito: Romano Corradi.

Una nebulosa planetaria es la envoltura gaseosa expulsada por una estrella tras convertirse en gigante roja, es decir, cuando está en una fase crítica en la que la estrella es ya incapaz de sostener el peso de su propia masa: se le ha acabado el «combustible» mejor y más abundante que tenía, el hidrógeno, y empieza a usar su reserva de helio. Es entonces cuando el núcleo interno queda expuesto y, por su altísima temperatura (en pocos miles de años, pasa de unos 3.000 °C a 100.000 °C o más), emite casi toda su luz en el ultravioleta, calentando violentamente las capas de gas expulsadas hasta ionizarlas.

“Lo fascinante del caso es que esas envolturas, que llamamos nebulosas planetarias, convierten la inmensa cantidad de energía ultravioleta que genera la estrella en luz visible y, principalmente, en una línea de emisión que cae justo donde el ojo humano es más sensible, en la zona amarillo-verdosa del espectro”, explica Antonio Mampaso, investigador del IAC y coautor del artículo. “Es la línea de emisión del átomo de oxígeno dos veces ionizado, [OIII] 5007 Angstrom”, aclara.

Un equipo de ocho astrónomos liderado por el IAC y que incluye a Jorge García Rojas y David Jones, investigadores postdoctorales del IAC, ha abordado este enigma determinando con la mayor precisión posible los parámetros físicos y químicos de las nebulosas planetarias más brillantes y de sus estrellas progenitoras en el disco de la galaxia espiral más cercana, la de Andrómeda, M31. Para eso, se han obtenido con el Grantecan, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), espectros muy profundos de una muestra de nebulosas planetarias de M31. El resultado es que las planetarias más brillantes son nebulosas normales, con una densidad un poco mayor que el promedio y con estrellas progenitoras de masas cercanas a 1,5 veces la del Sol.

“Un trabajo teórico reciente, usando los modelos evolutivos más actualizados, sugería que estrellas con esas masas podrían generar, al menos durante unos mil años, esas planetarias tan luminosas”, destaca Mampaso. “Los resultados obtenidos indican, por tanto, que para entender las nebulosas más brillantes no hacen falta estrellas masivas, aunque las haya en abundancia en una galaxia como M31″, afirma.

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