Como motores de fusión nuclear, la mayoría de las estrellas viven plácidamente de cientos de millones a miles de millones de años. Pero cerca del final de sus vidas pueden convertirse en molinetes locos, que inflan proyectiles y chorros de gas caliente. Los astrónomos han empleado toda la gama de Hubblede las capacidades de imagen para diseccionar tales fuegos artificiales locos que suceden en dos jóvenes nebulosas planetarias cercanas. NGC 6303 se llama la Nebulosa de la Mariposa debido a su apariencia de ala. Además, NGC 7027 se asemeja a un insecto joya, un insecto con una cáscara metálica brillante y colorida.
Los investigadores han encontrado niveles de complejidad sin precedentes y cambios rápidos en los chorros y las burbujas de gas que salen de las estrellas en los centros de ambas nebulosas. Hubble está permitiendo que los investigadores converjan en una comprensión de los mecanismos subyacentes al caos.
"Cuando miré en el archivo del Hubble y me di cuenta de que nadie había observado estas nebulosas con la cámara de campo amplio Hubble 3 en todo su rango de longitud de onda, me quedé en el suelo", dijo Joel Kastner del Instituto de Tecnología de Rochester, Rochester, Nueva York, líder.del nuevo estudio. "Estas nuevas observaciones de Hubble de longitud de onda múltiple proporcionan la vista más completa hasta la fecha de estas dos nebulosas espectaculares. Mientras descargaba las imágenes resultantes, me sentí como un niño en una tienda de golosinas".
Al examinar este par de nebulosas con las capacidades pancromáticas completas del Hubble - haciendo observaciones en luz casi ultravioleta a infrarroja cercana - el equipo ha tenido varios momentos "ajá". En particular, las nuevas imágenes del Hubble revelan en vívidos detallescómo ambas nebulosas se están dividiendo en escalas de tiempo extremadamente cortas, lo que permite a los astrónomos ver los cambios en las últimas dos décadas. Algunos de estos cambios rápidos pueden ser evidencia indirecta de que una estrella se fusionó con su estrella compañera.
"La nebulosa NGC 7027 muestra la emisión a un número increíblemente grande de diferentes longitudes de onda, cada una de las cuales resalta no solo un elemento químico específico en la nebulosa, sino también los cambios significativos y continuos en su estructura", dijo Kastner. El equipo de investigaciónTambién observó la Nebulosa de la Mariposa, que es una contraparte de la nebulosa del "insecto de la joya": ambas se encuentran entre las nebulosas planetarias más polvorientas conocidas y ambas también contienen masas de gas inusualmente grandes porque están recién formadas. Esto los convierte en un par muy interesante paraestudiar en paralelo, dicen los investigadores.
Las amplias vistas de múltiples longitudes de onda del Hubble de cada nebulosa están ayudando a los investigadores a rastrear las historias de ondas de choque de las nebulosas. Estos choques generalmente se generan cuando los vientos estelares frescos y rápidos golpean y barren más lentamente el gas y el polvo que se expulsaestrella en su pasado reciente, generando cavidades en forma de burbujas con paredes bien definidas.
Los investigadores sospechan que en el corazón de ambas nebulosas hay, o eran, dos estrellas dando vueltas alrededor, como un par de patinadores artísticos. La evidencia de un "dúo dinámico" tan central proviene de las formas extrañas de estas nebulosas.Cada uno tiene una cintura pellizcada y polvorienta y lóbulos polares o salidas, así como otros patrones simétricos más complejos.
Una teoría líder para la generación de tales estructuras en las nebulosas planetarias es que la estrella que pierde masa es una de dos estrellas en un sistema binario. Las dos estrellas orbitan entre sí lo suficientemente cerca como para que eventualmente interactúen, produciendo un disco de gas alrededor de unao ambas estrellas. El disco es la fuente de material de salida dirigido en direcciones opuestas desde la estrella central.
De manera similar, la estrella más pequeña de la pareja puede fusionarse con su compañero estelar hinchado y de evolución más rápida. Esto también puede crear chorros de material que fluyen con el tiempo. Esto crea un patrón simétrico, tal como el que le da a NGC 6302su apodo de "mariposa". Tales salidas se ven comúnmente en las nebulosas planetarias.
"Las estrellas compañeras sospechosas en NGC 6302 y NGC 7027 no se han detectado directamente porque están al lado de, o quizás ya han sido tragadas por, estrellas gigantes rojas más grandes, un tipo de estrella que es cientos o miles de veces más brillanteque el Sol ", dijo Bruce Balick, miembro del equipo de la Universidad de Washington en Seattle." La hipótesis de la fusión de estrellas parece la mejor y más simple explicación de las características observadas en las nebulosas planetarias más activas y simétricas. Es un concepto unificador poderoso, por lo quelejos sin rival "
La nebulosa de la mariposa
Imagine un aspersor de césped girando violentamente, arrojando dos corrientes en forma de S. Al principio parece caótico, pero si mira por un momento, puede rastrear sus patrones. La misma forma de S está presente en la Nebulosa Mariposa, exceptoen este caso no es agua en el aire, sino gas expulsado a gran velocidad por una estrella. Y la "S" solo aparece cuando es capturada por el filtro de la cámara Hubble que registra la emisión del infrarrojo cercano de átomos de hierro ionizados.
"La forma de S en la emisión de hierro de la Nebulosa de la Mariposa es una verdadera revelación", dijo Kastner. La forma de S rastrea directamente las expulsiones más recientes de la región central, ya que las colisiones dentro de la nebulosa son particularmente violentasen estas regiones específicas de NGC 6302. "Esta emisión de hierro es un rastreador sensible de colisiones energéticas entre vientos más lentos y vientos rápidos de las estrellas", explicó Balick. "Se observa comúnmente en restos de supernovas y núcleos galácticos activos, y chorros de salida de recién nacidosestrellas, pero rara vez se ve en las nebulosas planetarias "
"El hecho de que la emisión de hierro solo se muestre a lo largo de estas direcciones opuestas y descentradas implica que la fuente de los flujos rápidos se tambalea con el tiempo, como un trompo que está a punto de caer", agregó Kastner. "Esa es otrasigno revelador de la presencia de un disco, que dirige el flujo, y también un compañero binario "
La nebulosa 'Jewel Bug'
La nebulosa planetaria NGC 7027 había estado hinchando lentamente su masa en patrones silenciosos, esféricamente simétricos o tal vez espirales durante siglos, hasta hace relativamente poco ". En algunos aspectos, los cambios dentro de esta nebulosa son aún más dramáticos que los de la Mariposa", Dijo Kastner." Algo recientemente se volvió loco en el centro, produciendo un nuevo patrón de hoja de trébol, con balas de material disparadas en direcciones específicas ".
Las nuevas imágenes del equipo de investigación de NGC 7027 muestran emisiones de hierro ionizado que se asemeja mucho a las observaciones realizadas por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA en 2000 y 2014 como parte de una investigación anterior de Kastner, miembro del equipo Rodolfo Montez Jr. del Centro paraAstrofísica | Harvard & Smithsonian, y colaboradores. La emisión de hierro rastrea los flujos orientados de sureste a noroeste que también producen los choques emisores de rayos X fotografiados por Chandra. "Tenemos la sospecha de que esta nebulosa es un gran ejemplo dequé sucede cuando una estrella gigante roja se traga abruptamente a un compañero ", dijo Montez Jr.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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