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Astrónomos crean un atlas de nebulosas planetarias

Está compuesto por 108 imágenes capturadas, entre 2013 y 2015, por los telescopios de la Estación Astrofísica de Bosque Alegre, en Córdoba, y del Complejo Astronómico El Leoncito, en San Juan. Las nebulosas planetarias son el punto final en la vida de estrellas cuya masa es hasta ocho veces la del sol. En esta primera fase, el proyecto registró la distribución del nitrógeno dentro de estos cuerpos gaseosos. La segunda etapa ya inició; está enfocada en la ubicación del hidrógeno y demandará otros dos años de trabajo. Sus autores esperan así conocer más sobre la muerte de los astros. [30.06.2016]

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Astrónomos crean un atlas de nebulosas planetarias

Detalle de la nebulosa planetaria A 66. La tonalidad naranja fue agregada adrede. En rigor, todas las imágenes astronómicas son capturadas en escalas de grises.

El sol tiene cinco mil millones de años. Atraviesa la mitad de su vida. A medida que se acerque su final, incrementará su tamaño hasta devorar a Mercurio y Venus, los planetas más cercanos, y adoptará un color rojizo debido al descenso de temperatura en su superficie. Se habrá convertido en una estrella gigante roja. Muy suavemente sus capas externas de gas comenzarán a desprenderse, se expandirán y diluirán en el medio interestelar hasta formar una nebulosa planetaria (NP). En el centro quedará un objeto muy compacto y pequeño: una enana blanca.

Las NP están constituidas principalmente por hidrógeno, nitrógeno y algo de oxígeno. Son la última etapa en la vida de estrellas cuya masa varía entre 0,8 y 8 veces la del sol. En la Vía Láctea se conocen aproximadamente unas tres mil y su vida es efímera: unos 20 mil años, apenas un suspiro comparado con la edad promedio de otros objetos celestes.

Semanas pasadas, investigadores del Observatorio Astronómico de Córdoba publicaron un atlas de NP. Si bien ya existían otros catálogos similares producidos tiempo atrás, el valor diferencial del creado por los científicos de la UNC radica en ser la mayor recopilación de imágenes  enfocada en la distribución del nitrógeno II dentro de esos cuerpos gaseosos. Ver la galería de fotos.

La denominación “nitrógeno II” alude al nitrógeno una vez ionizado. El átomo de este elemento químico tiene un núcleo y siete electrones orbitándolo. Si un fotón lo alcanza con la energía suficiente es capaz de lograr desprender uno de esos electrones y dejar al nitrógeno ionizado (cargado positivamente).

La razón por la cual decidieron identificar la distribución del nitrógeno II es más bien práctica: al ser uno de los componentes más comunes, brilla mucho más y por ello es posible observarlo óptimamente con telescopios medianos como el de la Estación Astrofísica de Bosque Alegre (EABA), que tiene 1,54 m de diámetro y está ubicado en la sierras chicas de Córdoba; o el del Complejo Astronómico El Leoncito (Casleo), de 2,15 m de diámetro, emplazado en San Juan.

Para la elaboración del atlas, el equipo dirigido por Walter Weidmann –astrónomo del OAC, investigador del Conicet y el único que estudia nebulosas planetarias en Argentina– adquirió un filtro de banda angosta. Su particularidad es que sólo deja pasar al sensor de la cámara una ínfima porción de la luz visible: la que emite el nitrógeno II, caracterizada por su tonalidad rojiza (su longitud de onda es de 658 nanómetros). La toma de imágenes se realizó entre 2013 y mediados de 2015. En Casleo las observaciones demandaron siete noches, mientras que en el EABA se dedicaron unas 30.

“Esta es la primera etapa del trabajo. El objetivo final es observar las mismas NP pero con un filtro que nos permita ver la emisión del hidrógeno. Así podremos superponer ambas imágenes e identificar las regiones de baja ionización, que son muy importantes por dos razones: primero porque se conocen pocas de estas regiones; y segundo porque están muy relacionadas a cómo fue esa pérdida de masa en la fase de gigante roja”, explica Weidmann.

Esa información tendrá un valor sustancial, porque todavía no resulta claro por qué objetos esféricos –las estrellas– generan NP con formas tan irregulares. En otras palabras, cómo ocurre el proceso de pérdida de masa.

Actualmente, el equipo de investigadores ya comenzó con las observaciones de la emisión del hidrógeno. Prevén que la obtención de imágenes demande otros dos años. Con toda la información esperan comprender mejor las particularidades de las etapas finales de la evolución estelar.

El único en Argentina
Originario de San Cristóbal, un pueblo al norte de la provincia de Santa Fe, Walter Weidmann rememora sus inicios universitarios a partir de una disyuntiva: cursar arqueología o astronomía. La primera implicaba que se mudara a Tucumán. La segunda que se estableciera en Córdoba, adonde finalmente llegó siguiendo a su grupo de amigos.
“Las dos me gustaban, no podía decidirme entre una y otra, así que fue más el azar que otra cosa”, comparte al intentar explicar una decisión que encaminó su carrera hacia el estudio del firmamento.
 Weidmann es actualmente investigador del Observatorio Astronómico de Córdoba, del Conicet y docente de la UNC. El dato distintivo es que se trata del único científico en Argentina dedicado a las nebulosas planetarias. “Aunque son objetos que se estudian desde hace tiempo, no es un tema que se desarrolle en el país. Sin embargo, a mí me apasiona”, afirma.
Proyecto | Atlas of monochromatic images of planetary nebulae, publicado en Astronomy & Astrophysics. Mayo 2016.
Autores | Walter Weidmann, Eduardo Schmidt, Roman Vena Valdarenas, Javier Ahumada, María Gabriela Volpe y Armando Mudrik.
Instituciones | Observatorio Astronómico de Córdoba, Instituto de Astronomía Teórica y Experimental  (UNC-Conicet), Facultad de Matemática, Astronomía y Física (UNC).