¿Por qué la Nebulosa de la Mariposa se ve así?

La Nebulosa de la Mariposa está cambiando y los astrónomos se preguntan por qué están ocurriendo estos cambios. Las observaciones de esta nebulosa planetaria muestran cambios dramáticos en las «alas» de la mariposa en solo 11 años.

“He estado comparando imágenes del Hubble durante años y nunca había visto algo así”, dijo Bruce Balick, profesor emérito de astronomía en la Universidad de Washington.

Las nebulosas planetarias se forman por una capa de gas en expansión alrededor de una estrella gigante roja envejecida. La mayoría tienen forma de anillo, pero algunas tienen forma de ala como la Nebulosa de la Mariposa. Los astrónomos creen que las raras formas de reloj de arena probablemente se forman por el tirón gravitatorio de una segunda estrella que orbita alrededor de la estrella madre de la nebulosa, lo que hace que el material se expanda en un par de alas. Si bien las alas crecen con el tiempo, la forma original generalmente no cambia.

Una representación en color de NGC 6302, la Nebulosa de la Mariposa, creada a partir de exposiciones en blanco y negro tomadas por el Telescopio Espacial Hubble en 2019 y 2020. En las regiones de color púrpura, los fuertes vientos estelares están remodelando activamente las alas de la nebulosa durante los últimos 900 años. Otras características varían en edad de 1200 a 2300 años. Crédito: Bruce Balick/Universidad de Washington/Joel Kastner/Paula Baez Moraga/Instituto de Tecnología de Rochester/Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial

Sin embargo, Balick y su ex alumno Lars Borchert, ahora estudiante de posgrado en la Universidad de Aarhus en Dinamarca, compararon dos exposiciones de la Nebulosa de la Mariposa tomadas por el Telescopio Espacial Hubble en 2009 y 2020. Notaron cambios dramáticos en el material dentro de los guardabarros. Los investigadores dijeron que los poderosos vientos provocan alteraciones materiales complejas en las alas de la nebulosa. Pero eso no debería suceder, porque la estrella gigante roja que crea las alas debería ser una «estrella que escupe, en su mayoría moribunda y sin combustible restante», dijeron los investigadores al informar sobre sus hallazgos en la reunión 241 de la Sociedad Astronómica Estadounidense la semana pasada en Seattle. , Washington.

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El equipo vio que el material en las partes exteriores de la nebulosa se mueve rápidamente, a unos 800 km por segundo (500 millas por segundo), mientras que el material más cercano a la estrella central oculta se expande mucho más lentamente, a una décima parte de esa velocidad. . Las trayectorias de los chorros se cruzan, formando estructuras «desordenadas» y patrones de crecimiento dentro de las alas.

Balick dijo que la estructura interior que cambia rápidamente no es fácil de explicar utilizando los modelos existentes de cómo se forman y evolucionan las nebulosas planetarias. La estrella en el centro de la nebulosa, que está oculta por el polvo y los escombros, podría haberse fusionado con una estrella compañera o tomado material de una estrella cercana, creando campos magnéticos complejos y generando chorros.

Cambios estructurales dentro de la Nebulosa de la Mariposa entre 2009 y 2020. Varias características cambiaron de regiones negras a regiones blancas durante el intervalo de 11 años. La imagen revela los patrones de crecimiento sorprendentemente complejos causados ​​por múltiples eyecciones de la estrella central invisible de la nebulosa durante los últimos dos milenios. Lars Borchert y Bruce Balick/Universidad de Washington

“En este punto, estas son solo suposiciones”, dijo Balick en Comunicado de prensa. “Lo que esto nos muestra es que no entendemos completamente la gama completa de procesos de formación en el trabajo cuando se forman las nebulosas planetarias. El siguiente paso es obtener una imagen del centro de la nebulosa utilizando el Telescopio Espacial James Webb, ya que la luz infrarroja de la estrella puede penetrar a través del polvo.

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En unos 5 mil millones de años, nuestro propio Sol se convertirá en una gigante roja y formará una nebulosa planetaria. Esto expulsará carbono y otros elementos pesados ​​al medio interestelar para formar sistemas estelares y planetas en un futuro aún más lejano. Estos investigadores dijeron que sus hallazgos, una especie de análisis de «lapso de tiempo» de las nebulosas planetarias, pueden ayudar a ilustrar no solo cómo tomarán forma los materiales de los sistemas estelares del mañana, sino también cómo se han producido y recolectado los componentes básicos de nuestro propio oasis. hace miles de millones de años.

“Es una historia de creación que se repite una y otra vez en nuestro universo”, dijo Balick. «Los procesos de modelado brindan información clave sobre la historia y los impactos de la actividad estelar».

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