El James Webb capta con detalle inédito la agonía de una estrella similar al Sol
El telescopio espacial James Webb revela nuevos detalles de NGC 2392, una nebulosa planetaria formada por una estrella similar al Sol durante las etapas finales de su larga evolución estelar.
El telescopio espacial James Webb sigue deleitándonos con sus entregas. En esta ocasión hizo lo propio con NGC 2392, conocida como la Nebulosa del León, en una imagen que combina observaciones infrarrojas y muestra con gran definición gas y polvo alrededor de los restos de una estrella al final de su vida.
Si bien ya había sido observada por el telescopio espacial Hubble en 2000, esta nueva mirada con Webb permite distinguir mejor las concentraciones de polvo y el gas ionizado. Con un resultado que conserva la apariencia del rostro felino, pero revela una estructura mucho más compleja alrededor de su centro.
En el centro vive una enana blanca, el núcleo extremadamente caliente que quedó después de que la estrella expulsara sus capas exteriores. Su radiación continúa modificando el gas y el polvo que la rodean, los cuales podemos observar con Webb ya que emiten en el infrarrojo cercano, las frecuencias que capturan sus instrumentos.
El nombre de nebulosa planetaria puede resultar engañoso, debemos recordar que estos objetos no tienen relación con los planetas. El término surgió porque algunos astrónomos pensaron que estas nebulosas recordaban a discos planetarios. Hoy sabemos que son las últimas etapas de la evolución de estrellas de masa baja o intermedia.
El infrarrojo revela lo que antes permanecía oculto
Para obtener esta imagen, se mapearon diferentes regiones del infrarrojo. NIRCam, la cámara de infrarrojo cercano, permite estudiar detalles de la estructura gaseosa y polvorienta, mientras MIRI, sensible al infrarrojo medio, destaca especialmente la distribución y el comportamiento del polvo alrededor del núcleo central.
En las imágenes, algunas zonas muestran pequeñas concentraciones de polvo que han resistido la intensa radiación de la enana blanca, mientras que otras estructuras están siendo destruidas. Esa diferencia permite seguir la interacción entre la radiación estelar y el material expulsado.
La imagen también ayuda a explicar por qué una nebulosa planetaria no es una estructura estática, pues podemos observar cómo el gas continúa expandiéndose y alejándose del centro, mientras que la radiación modifica las regiones que encuentra a su paso.
Estas observaciones son especialmente valiosas porque las estrellas de baja masa son mucho más comunes que las estrellas masivas que terminarán sus vidas como supernovas. Con esto podemos conocer mejor el destino de una población estelar muy abundante y comprender cómo devuelven material al medio interestelar.
El rostro y la melena de la Nebulosa del León
Durante la transición de la estrella al perder sus capas externas, el material expulsado formó capas de gas y polvo que ahora son iluminadas y transformadas por la radiación de la enana blanca, en una suerte de historia que conserva información sobre las últimas etapas de su estrella madre.
La llamada melena del león corresponde al interior de una envoltura de polvo iluminada desde el centro. Las estructuras que parecen mechones o colas se relacionan con concentraciones compactas de polvo que han sobrevivido a la radiación y detrás de ellas, el material parcialmente protegido forma las prolongaciones.
Por otro lado, la región que forma el rostro del león está dominada por gas ionizado. La radiación energética de la estrella central arranca electrones de los átomos del gas, produciendo una región luminosa que se expande. Su interacción con el polvo ayuda a explicar parte de la compleja arquitectura visible en las imágenes.
Y finalmente, en el centro distinguimos capas y anillos de material expulsado en distintas etapas. Su estructura registra episodios sucesivos de pérdida de masa de la estrella progenitora. Analizarlas permite reconstruir el cambio de la actividad estelar antes de que quedara expuesto el núcleo.
Un vistazo al futuro de estrellas como el Sol
Aunque la imagen parece una fotografía congelada, la nebulosa está cambiando como podemos apreciar. El gas y el polvo continúan desplazándose hacia el exterior, mientras la radiación de la enana blanca modifica sus propiedades.
Lo maravilloso de Webb es que captura un momento de ese proceso y ofrece una referencia para comparar la evolución con otras nebulosas planetarias y ¿por qué no? al futuro de estrellas como el Sol, el cual, después de agotar su combustible nuclear y expulsar sus capas exteriores, tendrá el mismo destino.
El proceso, sin embargo, no será permanente, la Nebulosa del León continuará dispersándose hasta que sus estructuras sean mucho menos visibles. Se estima que el material terminará de dispersarse en unos 10,000 años, un intervalo breve frente a la evolución estelar.
Lo mejor de todo es estudiar la física que produce las formas de una nebulosa planetaria. NGC 2392 reúne gas ionizado, polvo, radiación y un remanente estelar en interacción, por lo que observarlos en diferentes longitudes de onda ayuda a reconstruir los últimos instantes del rey, en la sabana galáctica.