Los Astrónomos Descubrieron Una Emisión Láser Inusual En La Nebulosa De La Hormiga

Los astrónomos descubrieron una emisión láser inusual

La Nebulosa de la Hormiga, fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, se asemeja a la cabeza y el cuerpo de una hormiga de jardín. En realidad, es el resultado de una estrella moribunda similar al sol y de complejas interacciones de material en su corazón. Créditos: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una inusual emisión de láser que sugiere la presencia de un sistema de doble estrella escondido en el corazón de la “espectacular” Nebulosa de la Hormiga.

El fenómeno extremadamente raro está relacionado con la muerte de una estrella y fue descubierto en observaciones realizadas por el observatorio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Cuando las estrellas de peso bajo a mediano como nuestro Sol se acercan al final de sus vidas, eventualmente se vuelven densas, enano blanco estrellas. En el proceso, arrojan sus capas exteriores de gas y polvo al espacio, creando un caleidoscopio de patrones intrincados conocido como nebulosa planetaria. Se espera que nuestro Sol forme algún día tal nebulosa planetaria.

Una nebulosa es una nube interestelar de polvo, hidrógeno, helio y otros gases ionizados. La Nebulosa de la Hormiga recibe su apodo de los lóbulos gemelos que se asemejan a la cabeza y el cuerpo de una hormiga.

Las recientes observaciones de Herschel han demostrado que la dramática desaparición de la estrella central en el núcleo de la Nebulosa de la Hormiga es aún más teatral de lo que implica su colorida aparición en imágenes visibles, como las tomadas por la NASA / ESA telescopio espacial Hubble .

Los nuevos datos muestran que la Nebulosa de la Hormiga también emite una intensa emisión de láser desde su núcleo. Los láseres son bien conocidos en la tierra en la vida cotidiana, desde efectos visuales especiales en conciertos de música hasta atención médica y comunicaciones. En el espacio, la emisión de láser se detecta en longitudes de onda muy diferentes y solo en determinadas condiciones. Sólo se conocen algunos de estos láseres espaciales infrarrojos.

Por coincidencia, el astrónomo Donald Menzel, que observó y clasificó por primera vez esta nebulosa planetaria en particular en la década de 1920 (oficialmente se conoce como Menzel 3 después de él), también fue uno de los primeros en sugerir que en ciertas condiciones la amplificación de la luz natural por emisión estimulada de radiación ‘- del que se deriva el acrónimo’ láser ‘- podría ocurrir en nebulosas en el espacio. Esto fue mucho antes del descubrimiento de los láseres en los laboratorios.

La Dra. Isabel Alemán, autora principal de un artículo que describe los nuevos resultados, dijo: “Detectamos un tipo muy raro de emisión llamada emisión de láser de recombinación de hidrógeno, que solo se produce en un rango estrecho de condiciones físicas.

“Tal emisión solo se ha identificado antes en un puñado de objetos y es una feliz coincidencia que detectamos el tipo de emisión que sugirió Menzel, en una de las nebulosas planetarias que descubrió”.

Este tipo de emisión láser necesita un gas muy denso cerca de la estrella. La comparación de las observaciones con los modelos encontró que la densidad del gas que emite los láseres es unas diez mil veces más densa que la del gas que se ve en las nebulosas planetarias típicas y en los lóbulos de la propia Nebulosa de la Hormiga.

Normalmente, la región cercana a la estrella muerta, cercana en este caso a la distancia de Saturno del Sol – está bastante vacío, porque su material es expulsado hacia afuera. Cualquier gas persistente pronto volvería a caer sobre él.

El coautor, el profesor Albert Zijlstra, del Centro de Astrofísica Jodrell Bank de la Universidad de Manchester, añadió: “La única forma de mantener un gas tan denso cerca de la estrella es si está orbitando alrededor de ella en un disco. En esta nebulosa, hemos observado un disco denso en el mismo centro que se ve aproximadamente de borde. Esta orientación ayuda a amplificar la señal del láser “.

“El disco sugiere que hay un compañero binario, porque es difícil conseguir que el gas expulsado entre en órbita a menos que una estrella compañera lo desvíe en la dirección correcta. El láser nos brinda una forma única de sondear el disco alrededor de la estrella moribunda, en las profundidades de la nebulosa planetaria ”.

Los astrónomos aún no han visto la segunda estrella esperada, escondida en el corazón de la nebulosa Ant.

Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la ESA, agregó: “Es una buena conclusión que la misión Herschel requirió conectar los dos descubrimientos de Menzel de hace casi un siglo”.

La publicación del artículo coincide con el primer Día Internacional de la Luz de la UNESCO y celebra el aniversario de la primera operación exitosa del láser en 1960 por el físico e ingeniero Theodore Maiman.

Publicación: Isabel Aleman, et al., “Herschel Planetary Nebula Survey (HerPlaNS): Líneas láser de recombinación de hidrógeno en Mz 3”, MNRAS, 2018; doi: 10.1093 / mnras / sty966

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