5 de enero de 2009

Sondeando el futuro del Sol

Imagen: Gemini

La más nueva adición al programa de imágenes del Legado de Gemini es una imagen en el infrarrojo cercano guiada por estrella láser de la bien conocida nebulosa planetaria NGC 7027. Esta nebulosa se encuentra a una distancia de unos 3000 años luz de la Tierra, en la dirección de la constelación de Cygnus. La nebulosa en sí tiene aproximadamente 14.000 Unidades Astronómicas de extremo a extremo, o sea es cerca de 140 veces más grande que el Sistema Solar.

NGC 7027 es una nebulosa planetaria, así llamada porque los primeros observadores con telescopios pequeños pensaron que estos objetivos se parecían a borrosos "planetas" en el cielo. Ahora sabemos que los objetos como NGC 7027 no son planetas, pero el nombre ha permanecido a lo largo de los años. También sabemos que los objetos como NGC 7027 nos dan una tentadora mirada al futuro del Sol.

Hacia el final de su vida, cuando están próximas a agotar todo el combustible nuclear conque nacen, las estrellas similares al Sol expanden enormemente su diámetro "hinchándose" lentamente. De hecho, cuando el Sol entre en esta fase y se convierta en algo llamado una "gigante roja" será tan grande que sus capas externas llegarán casi hasta la órbita de la Tierra. Después de expandirse así, las estrellas comienzan a expulsar las partes superiores de sus atmósferas expandidas. A medida que expulsan ese material, la parte central de la estrella comienza a tornarse más caliente y ésta, a su vez, calienta el material que fue expulsado, haciendo que cobre un brillo resplandeciente. Éste es el resplandor que estamos viendo en la nueva imagen de NGC 7027, el resplandor del material que la estrella expulsó cuando se convirtió en una gigante roja. Superpuesto al gas resplandeciente que vemos de color violeta, blanco y rojo en la imagen, también podemos ver las oscuras sendas de polvo que se condensan en el material que fue lanzado por la estrella. La estrella central de NGC 7027 está brillando como un punto blanco en el centro de la imagen. De hecho, dos de las razones por las que NGC 7027 está clasificada como una nebulosa planetaria es que su estrella central tiene una temperatura de más de 100.000 K y existe una fuerte de emisión de oxígeno dos veces ionizado [O III] que se observa en su espectro óptico.

Los nuevos datos Gemini se comparan bien con las observaciones ópticas de NGC 7027 hechas por el telescopio espacial Hubble (HST). En la imagen del HST se observa la emisión de gas muy caliente que ha sido recientemente expulsado por la estrella central. Una característica que está presente en ambas imágenes es la senda de polvo oscuro que atraviesa el centro del sistema. El polvo aparece "oscuro" en ambas imágenes ya que bloquea parte de la luz que está siendo emitida por el material que se encuentra detrás de los granos de polvo.

Esta imagen de Gemini representa una de las primeras observaciones de óptica adaptativa que se han hecho de NGC 7027. Esta imagen fue posible gracias al uso del sistema de guiado por estrella láser que permite al telescopio guiarse sobre la tenue emisión óptica de la estrella enana blanca central. Para obtener estos datos, se utilizó el sistema de óptica adaptativa Altair instalado en Gemini, junto con el sistema de imágenes en el infrarrojo cercano NIRI. La imagen que se presenta es la combinación de datos en dos filtros [Fe II] y H2 (S 1-0). La emisión de [Fe II] se codifica en color blanco, los datos del hidrógeno molecular (H2), en color rojo.

Curiosamente, ésta no es la primera vez que NGC 7027 se ha observado con Gemini Norte. También se la ha observado en el infrarrojo térmico, con la ayuda del instrumento MICHELLE instalado en Gemini. En los datos de MICHELLE se pueden ver las emisiones de polvo de granos que son calentados por la estrella central a temperaturas de unos 300 K. En mayor escala, estas imágenes son similares a las anteriores observaciones de la fuente en el infrarrojo medio.

Es decir, las cifras indican que el polvo en NGC 7027 se distribuye en una estructura con forma de anillo en las regiones externas de la nebulosa. Sin embargo, la alta resolución angular ofrecida por MICHELLE y Gemini ha puesto de manifiesto la estructura en pequeña escala de la distribución del polvo, especialmente en la imagen de 7,9 micrones. Las imágenes muestran que el anillo de polvo está "roto" en el noroeste y sureste, directamente a lo largo del eje de los dos flujos de salida conocidos que proceden de la estrella central. En estas imágenes, se puede percibir que los dos flujos "perforan" la corteza de polvo y redistribuyen los granos a lo largo de sus trayectorias.

NGC 7027 es un objetivo favorito para los astrónomos aficionados, ya que es una nebulosa brillante y compacta. Brillando con magnitud 8,5, NGC 7027 es un placer, incluso para telescopios de 4 a 6 pulgadas. Se ha informado que, desde un lugar oscuro, el objeto se parece a "una inflamación de estrellas" a 23X con un refractor de 4". A mayores aumentos (200X o más) el objeto es visto como una mancuerna alargada, orientada en el cielo de NW a SE. Dado que el espectro de la estrella muestra fuertes líneas de emisión de H-alfa y O III, a través de un filtro diseñado para mejorar esas líneas ofrece una vista aún más espectacular. NGC 7027 se encuentra en AR = 21h 07m y 01,6s y DEC = 42o 14m 10,2s, y lo mejor es observado durante los últimos meses del verano boreal, cuando Cygnus está alta en el cielo.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.gemini.edu/