Un equipo de astrónomos españoles ha conseguido trazar por primera vez el chorro bipolar de la nebulosa planetaria NGC 2392, situada a entre 3.000 y 5.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Géminis, hasta su estrella central, lo que ha permitido demostrar que el proceso de lanzamiento del chorro sigue activo.
La investigación se ha llevado a cabo con el espectrógrafo 3D MEGARA situado en el Gran Telescopio de Canarias (el telescopio óptico-infrarrojo más grande del mundo) y ha sido liderada por Armando Gil de Paz, investigador principal del proyecto y profesor de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid.
Al final de su vida, las estrellas con una masa inferior a ocho veces la del Sol, agotan su combustible, se desprenden de las capas externas, y se convierten en una nebulosa planetaria formada por una enana blanca rodeada de una envoltura fluorescente.
Estas nebulosas pueden ser esféricas, bipolares o de gran complejidad y, aunque todavía se desconoce por qué se desarrolla una forma u otra, todo apunta a la participación de chorros bipolares de material lanzados por la acción de una estrella compañera.
Hasta hace solo un par de décadas se creía que las morfologías de las nebulosas planetarias se debían a la interacción de vientos estelares pero ese modelo no explicaba las formas asimétricas o multipolares de algunas de ellas.
"Ahora sabemos que chorros de material, muy veloces y colimados, y que se forman al final de la vida de la estrella, podrían interaccionar con la envoltura expulsada en etapas anteriores y dibujar distintas morfologías", apunta Martín A. Guerrero, del IAA.
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Técnica usada
Para observar fenómenos como este, los astrónomos disponen de una técnica conocida como espectroscopia de campo integral, capaz de resolver detalles antes inalcanzables y que emplean instrumentos de última generación como MEGARA, que opera en el Gran Telescopio Canarias (GTC).
"La extraordinaria capacidad tomográfica de MEGARA nos ha permitido separar la emisión terriblemente débil del chorro de la brillante emisión nebular", apunta Sara Cazzoli, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el trabajo.
Así, casi cuatro décadas después del hallazgo del chorro en NGC 2392, los investigadores han descubierto que consiste en dos grandes glóbulos (y algunos nódulos más débiles) que emergen de la estrella central y que se extienden más allá del cascarón externo de la nebulosa.
El material del chorro muestra una velocidad de unos 206 kilómetros por segundo, una edad de unos 2.600 años y un tamaño lineal que dobla el de la propia nebulosa, apunta el IAA en una nota.
Según el estudio, el chorro atraviesa el cascarón brillante interno y, dado que ambos muestran velocidades similares, todo apunta a que es el chorro quien acelera el gas del cascarón y lo moldea, y no el débil viento estelar de la estrella.
Más aún, la tomografía MEGARA 3D del chorro revela que está siendo colimado en estos momentos, al contrario que los chorros fósiles, ya inactivos, detectados en otras nebulosas planetarias evolucionadas.
"Este trabajo apuntala un resultado que obtuvimos en 2019 y que analizaba los rayos X de alta energía que emanan de la estrella central. Estos proporcionan evidencia indirecta de la existencia de una compañera no visible girando en torno a la estrella central. En este escenario, el chorro emergería de la estrella compañera, muy posiblemente otra enana blanca, y la emisión en rayos X de un disco de acreción en torno a ésta última", concluye Martín A. Guerrero (IAA-CSIC). EFE
