Las nebulosas planetarias son algunas de las manifestaciones visuales más impresionantes de la naturaleza. El nombre resulta confuso ya que son restos de estrellas, no de planetas. Pero eso no resta valor a su condición de objetos de belleza cautivadora y de intenso estudio científico.
Como toda nebulosa planetaria, la Nebulosa del Anillo Sur es el remanente de una estrella como nuestro sol. A medida que estas estrellas envejecen, eventualmente se convertirán en gigantes rojas, expandiéndose y arrojando capas de gas al espacio. Con el tiempo, la gigante roja se convierte en una enana blanca, un remanente estelar desprovisto de fusión que emana cualquier energía térmica residual que tenga sin generar más. La enana blanca ilumina las capas de gas expulsadas anteriormente y podemos disfrutar del espectáculo.
Cuando el tan esperado JWST comenzó a entregar imágenes, la Nebulosa del Anillo Sur (NGC 3132) fue uno de sus primeros objetivos. Fue uno de los cinco objetos que compusieron los primeros resultados científicos del telescopio. Las imágenes del JWST revelaron algo sorprendente sobre NGC 3132:tiene dos estrellas. La enana blanca está en el centro de NGC 3132 y su compañera está entre 40 y 60 AU, aproximadamente la misma distancia que Plutón del Sol.
Los investigadores querían comprender más sobre la estructura de la Nebulosa del Anillo Sur. El JWST funciona en infrarrojo y puede obtener imágenes de hidrógeno caliente en la nebulosa. Pero para obtener una imagen más completa de la nebulosa, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Rochester (RIT) recurrió al Submillimeter Array (SMA). El SMA puede detectar el CO (monóxido de carbono) más frío en la nebulosa más allá del alcance del JWST. Sintió la presencia de CO y midió su velocidad y las velocidades de otras moléculas.
La investigación se publica en The Astrophysical Journal titulado "El exoesqueleto molecular de la nebulosa planetaria en forma de anillo NGC 3132". El profesor Joel Kastner de la Escuela de Física y Astronomía del RIT es el autor principal.
Las nuevas observaciones mostraron que la mayor parte del gas hidrógeno de la nebulosa se encuentra en un gran anillo en expansión y que un segundo anillo en expansión se encuentra casi perpendicular al primero.
"JWST nos mostró las moléculas de hidrógeno y cómo se apilan en el cielo, mientras que Submillimeter Array nos muestra el monóxido de carbono que está más frío que no se puede ver en la imagen de JWST", explicó Kastner.
"La dimensión de velocidad adicional de las observaciones de longitud de onda de radio del conjunto nos permite efectivamente ver la nebulosa en 3D. Cuando comenzamos a girar toda la nebulosa en 3D, inmediatamente vimos que realmente era un anillo, y luego nos sorprendimos al ver Había otro anillo", dijo Kastner.
"Sorprendentemente, los datos revelan además que la nebulosa también parece albergar un segundo anillo molecular rico en polvo (Anillo 2), detectado en la absorción (de polvo), en líneas de emisión de baja excitación, en H2 , y (ahora) en 12 CO(2-1), que parece estar casi perpendicular al Anillo 1", explican los autores en su investigación publicada.
Los anillos están desplazados entre sí, lo que explica por qué la vista 3D hizo que el segundo fuera más visible. El equipo comparó sus observaciones con un modelo geométrico que mostraba inclinaciones de 45° para el Anillo 1 y de 78° para el Anillo 2.
Los autores dicen que tenemos una vista polar de una nebulosa bipolar formada por la presencia de una segunda estrella. Hay muchas nebulosas bipolares, incluidas algunas muy conocidas como la Nebulosa de la Mariposa.
Sin embargo, la presencia de una segunda estrella ha complicado la forma de NGC 3132. "Sugerimos que esta aparente estructura de dos anillos puede ser el remanente de una envoltura molecular elipsoidal de eyecciones de AGB que ha sido dispersada en su mayor parte por una serie de chorros o chorros colimados rápidos pero desalineados", explican los autores en su investigación. "Tal escenario sería consistente con la hipótesis de que el progenitor AGB de NGC 3132, que perdió masa, era miembro de un sistema estelar triple en interacción".
Sería consistente, pero los autores dicen que no hay manera de concluir que una tercera estrella estuvo involucrada en la investigación actual. "Se requieren simulaciones detalladas de los efectos dinámicos de estos sistemas de chorros de múltiples estrellas en las envolturas moleculares de AGB para probar este escenario especulativo para la configuración del exoesqueleto molecular de NGC 3132", explican los autores.
La presencia de todo ese gas molecular en la nebulosa sorprendió a los científicos. Los intensos rayos ultravioleta de la enana blanca deberían descomponer el monóxido de carbono y el hidrógeno molecular. Pero no es así.
"¿De dónde vienen el carbono, el oxígeno y el nitrógeno del universo?" dijo Kastner. "Lo estamos viendo generado en estrellas similares al sol que están muriendo, como la estrella que acaba de morir y creó el Anillo Sur. Gran parte de ese gas molecular podría terminar en atmósferas planetarias y las atmósferas pueden permitir la vida". P>
Más información: Joel H. Kastner et al, El exoesqueleto molecular de la nebulosa planetaria en forma de anillo NGC 3132, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad2848
Información de la revista: Revista Astrofísica
Proporcionado por Universe Today
