Profundizando en M27

Las nebulosas planetarias son uno de los objetos más fascinantes que podemos encontrar en el cosmos, el último suspiro de una estrella moribunda, y su enorme variedad de formas aseguran al aficionado largos momentos de disfrute. Hoy aprovecharemos la observación de M27, una de las planetarias más famosas, para hacer un repaso de estos interesantes objetos, qué son realmente y cómo se forman.

Antes de hablar de planetarias hay que tener clara la naturaleza de una estrella, que es, a groso modo, una inmensa bola de plasma, formada mayoritariamente por hidrógeno, en la que se ha alcanzado un equilibrio entre dos fuerzas: por un lado, en su interior tienen lugar continuas reacciones de fusión nuclear, produciendo ingentes cantidades de energía hacia el exterior; por otro lado, la gravedad hace que toda la masa tienda a empujar “hacia dentro”, comprimiendo la estrella. Conforme el núcleo va transformando el hidrógeno en helio la fuerza “interna” disminuye, ya que este último elemento necesita de mayor energía para su fusión, con lo cual la estrella va cediendo la victoria a la fuerza de la gravedad, que produce el colapso del astro. A medida que se condensa va aumentando nuevamente la temperatura, promoviendo la combustión del hidrógeno que había en las capas periféricas, de manera que esta envoltura se expande enormemente dando lugar a la formación de una gigante roja (el color rojo se produce por el enfriamiento que se produce en la estrella al aumentar el tamaño por el que tiene que distribuirse el calor). Mientras tanto, en el núcleo, más comprimido, el helio dispone nuevamente de energía y se fusiona dando lugar a elementos más pesados, como son el oxígeno y el carbono. La disposición final de esta etapa es un núcleo rico en estos últimos elementos, una segunda capa formada por helio, y las regiones más externas en las que predomina el hidrógeno. El helio tiene un comportamiento muy errático y dependiente de la temperatura, de manera que cualquier aumento de energía generada en el núcleo va a producir una expansión brusca de la capa media. Así, la estrella sufrirá varias pulsaciones en las que las capas externas se van expandiendo, perdiendo la estrella su atmósfera, que formará una inmensa burbuja de gas. En el centro queda lo que conocemos como enana blanca, una pequeña estrella muy densa y muy caliente, tanto que es capaz de ionizar el gas que ya ha expulsado, motivo por el que podemos disfrutar de sus brillantes fotones.

Foto planetarias

La forma de las nebulosas planetarias es muy variable, y la razón por la que se dan determinadas estructuras no es del todo conocida. En un universo perfecto sin ninguna alteración la forma de la nebulosa sería perfectamente esférica, ya que la envoltura de la estrella se expandiría en todas direcciones a igual velocidad. Sin embargo, también encontramos nebulosas bipolares, otras con espirales arremolinadas, con jets… La presencia de algunas de estas formas sugiere que la estrella central podría tener una compañera orbitando a su alrededor, o bien una estructura gaseosa en forma de torus (como un donut) que limite la salida del gas por dos lugares contrapuestos. También juegan un importante papel las fuertes corrientes que generan las estrellas a su alrededor, rápidos vientos que empujan el gas y pueden alcanzar velocidades de más de 100.000 km por hora. También se ha relacionado la forma de las nebulosas con la masa inicial de sus estrellas. Las que están situadas cerca del plano galáctico, a menudo correspondientes a estrellas jóvenes y masivas, suelen tener estructuras bipolares, mientras que las más alejadas, de mayor edad como nuestro sol y de masa media, adquieren una forma generalmente esférica. Todavía queda mucho por conocer sobre estos restos estelares tan llamativos y relativamente escasos. La fase de nebulosa planetaria tiene una duración poco mayor de 10.000 años, por lo cual no abundan este tipo de objetos en nuestra galaxia. Posteriormente el gas se va dispersando hasta dejar de brillar y hacerse completamente invisible. En la siguiente imagen en infrarrojo, obtenida con el telescopio Spitzer, podemos apreciar el gas en expansión de M27, a raíz de la estrella central.

Foto M27 spitzer

Tras esta introducción podemos hablar con propiedad del objeto que nos ocupa hoy, M27, también llamado NGC 6853 o la nebulosa Dumbell. Con una magnitud de 7.5 es la segunda nebulosa planetaria más brillante del firmamento, tan sólo superada por NGC 7293, la nebulosa de la Hélice. Sin embargo, el gran tamaño de ésta última hace que sea mucho más sencillo observar M27, además de su situación predilecta en el cénit en las noches de verano, en la constelación de Vulpecula (la zorra). M27 se encuentra a una distancia de entre 1000 y 1500 años luz, siendo las estimaciones más precisas, al parecer, de 1360 años luz. Tiene unos 3 años luz de diámetro, lo cual habla en favor de un estado avanzado de evolución. De hecho, se ha estimado su edad en algo más de 9000 años, siendo una de las planetarias más antiguas que se conocen. Sus bordes se expanden a velocidades de vértigo, alcanzando los 31 km/s, o lo que es igual, 110.000 km por hora. Si una onda expansiva saliera de nuestro sol a esta velocidad alcanzaría la tierra en menos de 2 meses, muy poco tiempo si tenemos en cuenta las grandes distancias del cosmos.

Foto M27

M27 presenta una estructura bipolar, con una curiosa forma que podría definirse como una manzana mordida, un diábolo o una pesa de halterofilia (de hecho, su apodo “Dumbell” significa pesa en inglés). La vemos completamente de perfil, de manera que si la observáramos desde arriba la veríamos, probablemente, como una esfera o estructura anular. La razón de su bipolaridad parece deberse a una pequeña estrella que orbita a su estrella central a corta distancia, aunque su magnitud de 17 la hace invisible a la mayoría de instrumentos de aficionado. La estrella central, la enana blanca que ha producido este espectáculo, tiene una magnitud de 13.5, y, por tanto, visible con telescopios de abertura moderada, aunque el alto brillo de la nebulosa no lo pondrá especialmente fácil. Dispersos a lo largo de la masa gaseosa podemos observar, en algunas fotografías de larga exposición, nódulos cometarios similares a los que había en la nebulosa de la Hélice. Son, generalmente, zonas más densas de gas que actúan como obstáculos ante la expansión de la envoltura estelar, de manera que la onda expansiva se encuentra con ellos y los “peina”, dejando una cola en dirección opuesta a la estrella. En la siguiente fotografía del Hubble podemos apreciar algunos de ellos.

Foto M27 knots

M27 es observable con prismáticos desde un lugar oscuro como una pequeña nebulosa difusa, pero es al telescopio cuando se muestra en todo su esplendor. Estamos acostumbrados a ver continuamente los objetos más famosos del firmamento, y precisamente son esos objetos los que solemos observar con menor atención, pensando que los conocemos sobradamente. Con este pensamiento en mente me decidí a dedicarle a M27 el tiempo que merece, pasando con ella más de una hora, y pude comprobar, asombrado, que tiene muchas sorpresas que ofrecer. La noche era especialmente oscura y transparente, por lo que decidí usar mayores aumentos que los que suelo utilizar con ella. Con el ocular Kronus de 7 mm obtuve 214 aumentos y unos 15 minutos de arco de campo aparente, de manera que la nebulosa ocupaba prácticamente la mitad.

Me llamó la atención desde un primer momento su elevado brillo, que la hacía visible con visión directa sin ninguna dificultad. La forma de diábolo quedaba perfectamente definida, así como los dos lóbulos o alas que parten hacia ambos lados. El interior de estas alas no era completamente transparente, sino que tenía un tono grisáceo con algunas pequeñas estrellas en su interior. La zona que mostraba más detalles era, sin duda, la región central, con algunos jirones nebulosos más destacados que el resto, así como las cuatro “esquinas” de la manzana bien marcadas, con dos de ellas, opuestas, especialmente brillantes y afiladas. La estrella central brillaba tímida en el centro, perfectamente visible, y con un poco de imaginación podía imaginarla con su compañera girando alrededor, removiendo el gas expulsado como una batidora gigante. Pude comprobar, asombrado, que en la zona del “rabillo de la manzana” había entrantes más oscuros en la nebulosa, que nunca antes había visto, dando aún más un aspecto irregular a la zona. M27 se merece, de vez en cuando, una visita en profundidad, y estas frescas noches estivales invitan sin duda a ello.

M27.png

7 Respuestas a “Profundizando en M27

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