¿Hay agua en una nebulosa planetaria?
Elena Rodríguez Montes/DICYT Las nebulosas planetarias son estrellas que se encuentran en la fase previa a su disolución en el medio interestelar y convertirse en ‘enanas blancas’. En el año 2001, las investigaciones desarrolladas por un grupo de científicos del Instituto de Astrofísica de Andalucía, entre los que se encuentra Luis Felipe Miranda, constataron la existencia de agua en una nebulosa planetaria. Un descubrimiento “muy interesante”, como ha explicado a DiCYT este investigador, “porque nos aporta información sobre cómo una estrella supera la fase de gigante roja y se convierte en nebulosa planetaria”. Luis Felipe Miranda participa esta tarde en el ciclo de conferencias organizadas por la Universidad de Burgos con motivo de la Semana de la Ciencia que tendrá lugar a las ocho de la tarde en el Monasterio de San Juan.
“Evolución de las estrellas” es el título elegido por este investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía para su charla en la que en primer lugar disertará sobre las fases que atraviesa una estrella desde su formación, hasta su extinción. Su estudio se centra en estrellas de tipo solar, que son el 99% de las estrellas que se forman, que tienen una masa de hasta ocho veces superior a la del sol. Estas estrellas se están formando continuamente y el tiempo que dura este proceso está entre diez y treinta millones de años, un tiempo relativamente corto comparado con los miles de millones de años que suelen vivir las estrellas.
Las estrella se forman a partir de nubes de gas y polvo que hay en la galaxia y lo hacen por contracción de materia, esto es, por acumulación de materia. Cuando la temperatura en el centro llega a ser unos quince millones de grados, comienzan las reacciones de fusión de los núcleos de hidrógeno en helio. Eso produce energía y en ese momento decimos que se forma una estrella, abandona su fase de ‘protoestrella’ y comienza su vida durante la que se alimenta de la fuente de energía procedente de la fusión de los átomos de hidrógeno en núcleos de helio. En este estado pasará la mayor parte de su existencia cuya duración dependerá de su masa: “cuanto más masiva sea, menos tiempo vive, porque los procesos suceden más rápido; y viceversa”, comenta Luis Felipe Miranda, “por ejemplo el sol se estima que puede vivir unos 11.000 millones de años y ahora tiene como unos 5.000 millones, o sea la mitad”.
Cuando se agota el hidrógeno en el núcleo de la estrella comienzan otra serie de reacciones que la llevan a convertirse en una Gigante roja: una estrella muy grande, completamente hinchada y cuyas capas superficiales van en progresivo enfriamiento. Entonces se inicia un nuevo proceso y la estrella comienza a perder masa, lo que se denomina eyectar y que da lugar a una envoltura en expansión a su alrededor. A medida que se va eyectando la masa se van quedando expuestas las regiones más calientes de la estrella, las más internas. Cuando la temperatura superficial de lo que va quedando llega a los 30.000 grados, la radiación de la estrella es suficientemente energética como para separar los electrones de los átomos en la envoltura que se ha formado.
Y se entra en la siguiente fase, que se llama nebulosa planetaria, “que nada tiene que ver con planetas”, señala el investigador, “sino que es un término acuñado a finales del siglo XIX en relación con la apariencia que tenían esos objetos en los telescopios de esa época”. La envoltura de la nebulosa planetaria aún brilla, se va expandiendo y se va diluyendo en el medio interestelar. Poco a poco deja de ser detectada y al final sólo queda el puro núcleo de la estrella, lo que se conoce como Enana blanca, con un tamaño similar al de la Tierra. A partir de ahí ya no sucede nada, ya se ha acabado todo el combustible nuclear y esa estrella se va enfriando en escalas de tiempo cósmicas.
¿Hay agua en las nebulosas planetarias?
En la segunda parte de la conferencia, Luis Felipe Miranda, explicará el descubrimiento de agua en una nebulosa planetaria, una conclusión a la que un grupo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía, llegaron en el año 2001 y que revoluciona las teorías de la evolución estelar, ya que ninguna de ellas preveía que pudiera ocurrir. Los científicos se fijaron en la dirección de la nebulosa y observaron emisión máser de agua, es decir, las moléculas de agua pueden emitir en ciertas condiciones una radiación muy intensa parecida a un láser. A partir de ahí constataron que esa agua estaba asociada a la nebulosa, lo que implicaba que ésta acababa prácticamente de formarse y había abandonado la fase de Gigante roja pocos años antes, porque aún conservaba un poco del agua que sí se observa en las gigantes. En este momento la investigación se centra en descubrir otras nebulosas planetarias con agua. Por ahora, se han confirmado dos casos más y tienen varios candidatos en los que se observa esta situación. “Son objetos muy interesantes porque nos están hablando directamente de cómo se transforma una gigante roja en una nebulosa planetaria, algo que no es trivial”, sentencia Luis Felipe Miranda.