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por Mireya Etxaluze y
Isabel Aleman *
del Sitio Web
Astromol
Nebulosa de la Hélice. Créditos: HST (Hubble Space Telescope).
Un trabajo liderado por científicos de ASTROMOL, con Mireya Etxaluze a la cabeza (Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM) del CSIC, España), ha descubierto la presencia de OH+ en la Nebulosa de la Hélice, la nebulosa planetaria más cercana a nuestro Sistema Solar, a una distancia de 700 años luz.
La estrella central de la Nebulosa de la Hélice tiene, aproximadamente, la mitad de la masa de nuestro Sol, y alcanza una temperatura de alrededor de 120.000° C.
Se sabe que las capas de material que la estrella expulsa, y que toman la apariencia de un ojo en las imágenes captadas en el rango óptico de la luz, contienen una rica variedad de moléculas.
Pero encontrar OH+ alrededor de las nebulosas planetarias ha sido una sorpresa inesperada: dos estudios independientes han identificado, por primera vez, la presencia de este ión, necesario para la formación de agua.
Cómo nace una nebulosa planetaria
Cuando estrellas de una masa entre baja y media, similares a nuestro Sol, llegan al final de sus vidas, suelen convertirse en densas enanas blancas, liberando polvo y gas al medio interestelar en forma de capas y creando un caleidoscopio de intrincados patrones conocidos como "nebulosas planetarias".1
Tal y como ocurre con las impresionantes explosiones de supernovas, provocadas por la muerte de estrellas más masivas, los cantos de cisne de las estrellas responsables del nacimiento de nebulosas planetarias también enriquecen el medio interestelar local con elementos a partir de los cuales surgirán las generaciones de estrellas posteriores.
Mientras que las supernovas son capaces de forjar los elementos más pesados, las nebulosas planetarias contienen una gran proporción de los elementos más ligeros, los denominados "elementos para la vida", como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno.
Este proceso ocurre cuando la estrella central se hincha, transformándose en una gigante roja, volviéndose inestable y expulsando sus capas externas hacia el entorno que la rodea. Finalmente, el núcleo restante de la estrella se convierte en una ardiente enana blanca que emana radiación ultravioleta.
Esta intensa radiación destruye las moléculas que previamente habían sido expulsadas por la estrella, moléculas que se encuentran sujetas a los grumos o anillos de material vistos en la periferia de las nebulosas planetarias. Hasta hace poco se pensaba que los ambientes con alta radiación restringían la formación de nuevas moléculas.
Pero, en dos estudios diferentes, dos equipos de investigación han descubierto que la especie OH+, esencial para la formación de agua, parece decantarse por ambientes hostiles como este e, incluso, es posible que estos entornos sean necesarios para su formación.
En un estudio dirigido por Isabel Aleman, de la Universidad de Leiden (Países Bajos), se analizaron 11 nebulosas planetarias, pero sólo tres contenían OH+:
Aunque el trío tenía algo en común: que albergaban a las estrellas más calientes, con temperaturas superiores a 100.000° C.
El trabajo de ASTROMOL
El estudio dirigido por Mireya Etxaluze, miembro del equipo de ASTROMOL en el Grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM) del CSIC (España), se ha centrado en la Nebulosa de la Hélice.
Según declara Etxaluze, el sondeo llevado a cabo con el satélite espacial Herschel, detectó que,
Para José Cernicharo, coordinador del grupo ASTROMOL,
Químicos, físicos y astrónomos han trabajado juntos para caracterizar los procesos químicos y físicos que dan lugar a OH+, especie clave para la formación del agua.
ASTROMOL ha coordinado cálculos de la interacción colisional de OH+ con H2 y H, analizado los niveles de energía vibracionales y electrónicos de OH+ y modelizando, en un contexto astrofísico, cómo esta especie puede formarse y emitir en esos objetos tan iluminados por el ultravioleta.
Nebulosa de la Hélice observada en el rango óptico con el telescopio espacial Hubble. La imagen de los contornos superpuestos, obtenida con el telescopio espacial Herschel en el rango infrarrojo, traza la distribución de los granos de polvos a lo largo de los anillos. El espectro obtenido por Herschel en la dirección de los anillos está caracterizado por las líneas en emisión de las moléculas de CO y los iones OH+.
Créditos: Imagen óptica - Telescopio Espacial Hubble Space Telescope (NASA/JPLCaltech); imagen infrarroja - ESA/Herschel/SPIRE, publicada en Etxaluze et al. (2014); espectro infrarrojo - ESA/Herschel/SPIRE-FTS/MESS, publicado en Etxaluze et al. (2014).
Notas
Más información
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