LAS NEBULOSAS

LAS NEBULOSAS

Estos espectáculos de la naturaleza, magníficas nubes de polvo y gas, coloraciones rojizas, azuladas anaranjadas sobre fondo negro, dejan tanto a expertos como a aficionados en un estado de perplejidad y admiración de las maravillas de la naturaleza. Podría mencionar numerosos adjetivos de alabanza su beldad cromática, pero prefiero no limitar este trabajo a un simple panegírico a las damas del universo.

EL ORIGEN DE LAS NEBULOSAS:

Toda nebulosa tiene su origen en una estrella. Las estrellas, como todo el mundo sabe, están formadas inicialmente por hidrógeno, el compuesto más simple que existe.

Antes de nada, deseo explicar el porqué de la constitución de una estrella. Estos astros mantienen su forma esférica gracias a un fenómeno denominado equilibrio hidrostático, consistente en una compensación de fuerzas: la fuerza de la gravedad provocada por la masa de la estrella y que comprime al cuerpo celeste, y la presión hidrostática (con el mismo efecto que al introducir un cuerpo en agua, fuerza de repulsión) conjuntamente con la radiación, que intentan expandir la estrella.

A lo largo de miles de millones de años, este equilibrio se mantiene, el hidrógeno se fusiona, dando lugar al helio, que como tiene mayor densidad, se acumula en estado sólido en el núcleo. Llegado al un punto en el cual el núcleo no tiene mayor capacidad, este deja de producir radiación, significando que la fuerza de gravedad vencerá a la fuerza de expansión. El núcleo por tanto se comprime, generando mucho calor y haciendo que en las capas de hidrógeno adyacentes a él se produzcan fusiones, igualmente generando energía que hará que la estrella aumente de tamaño. Como la superficie en la cual actúa esta energía es mayor, llega menos frecuentemente a la superpie del astro, perdiendo color y enrojeciéndose. Se suman entonces el aumento de tamaño y el color rojizo: tenemos ante nosotros a una estrella gigante roja.

Mientras, el núcleo sigue empequeñeciéndose y aumentando la temperatura, hasta que el helio llega al punto de fusión, dando lugar a carbono y oxígeno, y volviendo de nuevo al equilibrio hidrostático pero manteniendo la coloración y el tamaño de una gigante roja. A esta fase se la denomina “rama asintótica gigante”, en la que la estrella esta formada por un núcleo de carbono y oxígeno y por capas de helio e hidrógeno.

Teniendo en cuenta ciertos conceptos químicos, sabemos que el helio, es muy sensible a la temperatura. El hecho de que se aumente o reduzca ligeramente la temperatura a la que está expuesto hace que la velocidad de la reacción de fusión aumente o disminuya enormemente. Estas variaciones se traducen en violentas pulsaciones debidas a los cambios en el volumen de las capas de helio, haciendo que se desprenda material de la estrella hacia el espacio.

Paulatinamente, la estrella verá reducirse su tamaño pulsación tras pulsación, hasta llegar al punto en el cual en sólido núcleo queda rodeado por una inmensa masa de material gaseoso en expansión, pero completamente a oscuras. El núcleo, ahora denominado enana blanca, irá perdiendo capas, de manera que cada vez la superficie expuesta emitirá más fotones, hasta el momento en el que estos sean los suficientes como para ionizar el material en expansión. Se produce el denominado encendido, pudiendo apreciar una bella nebulosa, cuyo centro es la enana blanca que irá reduciendo su tamaño hasta desaparecer.

A las nebulosas se les conoce por el nombre de nebulosas planetarias, aún sin tener nada que ver con estos astros. El origen de su denominación se remonta al siglo XVIII, siglo en el que los científicos se percataron de su parecido con los planetas gaseosos del sistema solar. William Herschel, descubridor de Urano fue responsable del acuñamiento de la palabra.

Sin embargo, este tipo de aglomeraciones de material no son eternas, y su estado lumínico tampoco. Se considera que la nebulosa planetaria conoce su fin cuando esta pierde su estado de plasma, y comienzan a formarse centros de gravedad. Igualmente, su belleza visual caduca, pues la enana blanca va reduciendo cada vez más su tamaño y consumiendo hidrógeno. La cantidad de hidrógeno por tanto va reduciéndose, emitiendo cada vez menos energía, y haciendo que la luminosidad de la nebulosa aminore, hasta que se apaga completamente. La enana blanca seguirá reduciéndose, enfriándose y desprendiendo cada vez menos fotones, hasta desaparecer.

TIPOS DE NEBULOSAS:

Las nebulosas pueden ser clasificadas de varias formas:

1. Por su nivel de metalicidad: este parámetro es directamente proporcional al número de la generación a la que pertenece la estrella de la que proviene. ¿Qué significa eso de las generaciones de estrellas? Es simplemente una distinción que se establece entre las estrellas más viejas (con menores niveles de materiales cuya densidad es mayor al helio, que se suelen encontrar en el disco de las galaxias) y las estrellas jóvenes (con mayores niveles de materiales cuya densidad es superior a la del helio, como el carbono o el oxígeno, y se pueden encontrar en el centro de las galaxias espirales y en cualquier zona de las irregulares): Es lógico que las estrellas jóvenes posean mayores niveles de metalicidad porque tienen un mayor número de estrellas antepasadas, que han realizado sus correspondientes procesos nucleares a lo largo de su vida y que tras su explosión, han liberado metales.

2. Por su morfología: esféricas, bipolares, elípticas, anulares, cuadrupolares, helicoidales, irregulares… son algunos de los tipos. Se desconoce cuál es el origen de ese amplio abanico de formas, pero se cree que la presencia de campos magnéticos, la rotación la absorción de planetas pueden influir. Lo que es premisa es que el tamaño de la estrella progenitora determina cual será la forma de su nebulosa; cuanto más masiva, más irregular se torna. Sin embargo, cuando la masa original de la estrella progenitora supera las 9 o 10 masas solares, existen posibilidades de que el resultado de la supernova no sea una enana blanca, sino un estrella de neutrones. Esta, constituida principalmente por neutrones libres y una corteza de hierro (lo que nos permite hacernos una idea del tamaño de esa estrella progenitora) puede dar lugar a un agujero negro.

Es curiosa la hipótesis propuesta para explicar la formación de las nebulosas bipolares. Se sabe que estas pertenecen a sistemas binarios, es decir, un conjunto de dos o más estrellas que giran unas alrededor de otras. La teoría propone que el origen de esta curiosa estructura puede estar en el hecho de que la estrella en fase de gigante roja expulse violentos flujos energéticos de materia y que estos choquen con una nube de polvo resultante de una nebulosa anterior hoy apagada.

3. Según su naturaleza de emisión: existen tres tipos importantes de diferenciar:

ØNebulosas oscuras: son acumulaciones de polvo y gas que por su posición de lejanía hacia otras estrellas, no emite ni refleja luz alguna, pero si la absorbe. Su presencia en el firmamento se deduce por la existencia de una región oscura sobre fondo estrellado. Un ejemplo clásico es la nebulosa Cabeza de Caballo o la de Saco de Carbón.

ØNebulosas de reflexión: se trata de aquellas que se encuentran cerca de alguna estrella, pero esta no tiene la suficiente temperatura como para emitir la radiación ultravioleta necesaria para excitar a la nebulosa. Generalmente se constituyen con el mismo material que dio lugar a la estrella cuya luz refleja. Un ejemplo es la nebulosa de las Pléyades en torno a Merope.

ØNebulosas de emisión: las nebulosas de emisión son nubes de gas de altísimas temperaturas. Los átomos de la nube se alimentan de la energía de la luz ultravioleta de una estrella cercana y emite emiten la radiación mientras que caen nuevamente dentro de estados más bajos de la energía (casi como una luz de neón). Estas nebulosas suelen ser rojas porque la línea de emisión predominante del hidrógeno es roja (otros colores los producen otros tipos de átomos, pero el hidrogeno es sin duda el más abundante). Las nebulosas de emisión están normalmente en los lugares de formación de estrellas. Un ejemplo de nebulosa de emisión es la famosa Nebulosa de Orión, ubicada a unos 1.300 años luz del Sol, formada por gases que rodean a una estrella múltiple (el asterismo conocido como el Trapecio) y se excitan con la energía de ésta.

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PREGUNTAS
¿Qué es una enana blanca?
¿Cuándo se considera el fin de una nebulosa planetaria?

BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA
Google.com
Wikipedia.org
Taringa.org
Astroape.es
Astrogranada.org
Astrofotos.es
Enciclopedia sobre el espacio
Encarta

AUTORES
Petru Antoci y Carlos Moreno
1º Bachillerato A