El telescopio espacial Hubble de NASA / ESA demuestra su gama completa de capacidades de imágenes con dos nuevas imágenes de nebulosas planetarias. Las imágenes representan dos nebulosas planetarias jóvenes cercanas, NGC 6302, apodada la Nebulosa de la Mariposa, y NGC 7027. Ambas se encuentran entre las nebulosas planetarias más polvorientas conocidas y ambas contienen masas inusualmente grandes de gas, lo que los convirtió en una pareja interesante para ser estudiada en paralelo por un equipo de investigadores.

Como motores de fusión nuclear, la mayoría de las estrellas llevan vidas plácidas durante cientos de millones a miles de millones de años. Pero cerca del final de sus vidas pueden convertirse en torbellinos locos, hinchando proyectiles y chorros de gas caliente. Los astrónomos han usado el Hubble para diseccionar esos locos fuegos artificiales que ocurren en estas dos nebulosas planetarias. Los investigadores han encontrado niveles de complejidad sin precedentes y cambios rápidos en los chorros y burbujas de gas que salen de las estrellas en el centro de cada nebulosa. Hubble ahora permite a los investigadores converger en la comprensión de los mecanismos subyacentes a este caos.

El telescopio espacial Hubble ha fotografiado estos objetos antes, pero no durante muchos años y nunca antes con el instrumento Wide Field Camera 3 en todo su rango de longitud de onda, haciendo observaciones en luz ultravioleta cercana a infrarroja cercana. "Estas nuevas observaciones del Hubble de múltiples longitudes de onda proporcionan la vista más completa hasta la fecha de estas dos nebulosas espectaculares, "dijo Joel Kastner del Instituto de Tecnología de Rochester, Rochester, Nueva York, líder del nuevo estudio. "Mientras descargaba las imágenes resultantes, Me sentí como un niño en una tienda de dulces."

Las nuevas imágenes del Hubble revelan con vívidos detalles cómo ambas nebulosas se están dividiendo en escalas de tiempo extremadamente cortas, lo que permite a los astrónomos ver cambios en las últimas dos décadas. En particular, Las amplias vistas de longitudes de onda múltiples del Hubble de cada nebulosa están ayudando a los investigadores a rastrear la historia de las ondas de choque en ellas. Estos choques suelen generarse cuando son frescos, vientos estelares rápidos azotan y barren más lentamente el gas y el polvo en expansión expulsados ​​por la estrella en su pasado reciente, generando cavidades similares a burbujas con paredes bien definidas.

Los investigadores sospechan que en el corazón de cada nebulosa había dos estrellas orbitando una alrededor de la otra. La evidencia de un "dúo dinámico" tan central proviene de las extrañas formas de estas nebulosas. Cada uno tiene un pellizco, cintura polvorienta y lóbulos polares o salidas, Tan bien como otro, patrones simétricos más complejos.

Una teoría líder para la generación de tales estructuras en nebulosas planetarias es que la estrella que pierde masa es una de las dos estrellas en un sistema binario. Las dos estrellas se orbitan entre sí lo suficientemente cerca como para que eventualmente interactúen, produciendo un disco de gas alrededor de una o ambas estrellas. Luego, el disco lanza chorros que inflan los lóbulos de gas que fluyen hacia los polos.

Otro, relacionado, La hipótesis popular es que la estrella más pequeña del par puede fusionarse con su hinchada, compañero estelar de evolución más rápida. Esta configuración de estrella binaria de "envoltura común" de muy corta duración también puede generar chorros oscilantes, formando los flujos de salida bipolares característicos que se ven comúnmente en las nebulosas planetarias. Sin embargo, las estrellas compañeras sospechosas en estas nebulosas planetarias no han sido observadas directamente. Los investigadores sugieren que esto puede deberse a que estos compañeros están al lado de, o ya han sido tragados por estrellas gigantes rojas mucho más grandes y brillantes.

NGC 6302, comúnmente conocida como la Nebulosa de la Mariposa, exhibe un patrón distintivo en forma de S visto en naranja rojizo en la imagen. Imagina un aspersor de césped girando salvajemente, arrojando dos corrientes en forma de S. En este caso no es agua en el aire, pero gas expulsado a gran velocidad por una estrella. Y la "S" solo aparece cuando es capturada por el filtro de la cámara Hubble que registra la emisión del infrarrojo cercano de átomos de hierro ionizados individualmente. Esta emisión de hierro es indicativa de colisiones energéticas entre vientos lentos y rápidos, que se observa con mayor frecuencia en núcleos galácticos activos y restos de supernovas.

"Esto se ve muy raramente en las nebulosas planetarias, ", explicó el miembro del equipo Bruce Balick de la Universidad de Washington en Seattle". la imagen de emisión de hierro muestra tan rápido, los vientos fuera del eje penetran profundamente en la nebulosa como tsunamis, borrando antiguos grupos en su camino y dejando sólo largas colas de escombros ".

La imagen adjunta de NGC 7027, que se asemeja a un insecto joya, indica que había estado hinchando lentamente su masa en silencio, patrones esféricamente simétricos o quizás espirales durante siglos, hasta hace relativamente poco tiempo. "Algo se volvió loco recientemente en el mismo centro, produciendo un nuevo patrón de hoja de trébol, con balas de material disparadas en direcciones específicas, "Explicó Kastner.

El papel del equipo, "Primeros resultados de un estudio de imágenes pancromáticas HST / WFC3 de jóvenes, Nebulosas planetarias en rápida evolución NGC 7027 y NGC 6302 "se publicó el 15 de junio de 2020 en la revista Galaxias .