CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
Las nebulosas planetarias y una explicación al porqué de su intenso brillo
Un científico del CONICET La Plata participó de una investigación que busca respuestas sobre la luz de estos fenómenos astronómicos
Se llaman nebulosas planetarias pero nada tienen que ver con los planetas. En realidad, son las capas más superficiales de una estrella de baja masa –es decir, de hasta ocho veces el tamaño del Sol– que se está apagando, y que al ser eyectadas al espacio se van acumulando en estructuras de diferentes formas alrededor del cuerpo central. Precisamente por ese aspecto es que sus descubridores, a finales del siglo XVIII, las emparentaron con gigantes como Saturno o Júpiter, y de ahí el nombre. Más allá de eso, son un fenómeno muy atractivo estudiado por astrónomos del mundo entero, entre ellos Marcelo Miller Bertolami, investigador independiente del CONICET en el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, CONICET-UNLP) que logró desentrañar algunos misterios sobre su luz en un reciente trabajo publicado en revista Nature Astronomy.
“Hace unos 30 años surgió un interrogante a partir de las observaciones de nebulosas planetarias en distintas galaxias: las más brillantes de cada una brillaban por igual y con una intensidad muy grande, cuando lo esperable era que las provenientes de galaxias más jóvenes fueran mucho más luminosas que las viejas, y que de hecho estas últimas casi ni se distinguieran”, explica Miller Bertolami, que comparte la autoría del trabajo con colegas internacionales. Además de no comprender el porqué de lo que se veía a través de los instrumentos, tampoco los modelos matemáticos que los astrónomos utilizan para medir y analizar sus remotos objetos de estudio alcanzaban para explicar las imágenes que devolvía el cielo.
Con un funcionamiento parecido al de los tubos fluorescentes, los restos de una estrella en agonía se van desprendiendo hacia el medio interestelar y, mientras permanecen relativamente cerca del “cadáver caliente” del astro, reciben su luz como una fuente de radiación. “En este trabajo nosotros postulamos algo que posiblemente pueda responder a la pregunta de por qué las nebulosas planetarias más brillantes tienen siempre el mismo brillo: mientras en una galaxia, ya sea joven o vieja, haya una población significativa de estrellas de edad intermedia, es decir de hasta 7 mil millones de años, y la evolución del material eyectado sea lenta, entonces la nebulosa que se forme será así de brillante”.
Para entender más acerca de las edades en términos astronómicos, es preciso saber que una galaxia joven es aquella de alrededor de mil millones de años. “Para que sirva de referencia, pensemos que el Sol tiene una edad intermedia: cerca de 5 mil millones, y un objeto que lo duplique en tiempo se considera viejo, teniendo en cuenta que el Universo surgió hace 14 mil millones”, señala Miller Bertolami. Dentro de la misma escala, se puede decir que las nebulosas planetarias tienen una duración realmente breve: apenas 20 mil años. La evolución de la que habla la investigación se refiere al tiempo que tarda en dispersarse el material que la estrella va perdiendo mientras se está apagando, y que lo haga lentamente es en un lapso de 10 mil años o más.
Durante el estudio, Miller Bertolami se dedicó a la formulación de modelos matemáticos, teniendo en cuenta que los utilizados hasta el momento no se condecían con lo observado. Si el brillo no se comportaba como los cálculos indicaban que debería hacerlo, entonces necesariamente los equivocados tenían que ser estos últimos. “En 2014 apareció un trabajo de dos científicos extranjeros con observaciones cercanas y lejanas de distintas nebulosas planetarias de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Justo en ese momento yo estaba trabajando en simulaciones numéricas nuevas acerca de la evolución de la muerte de estas estrellas, y los resultados de cada uno coincidieron por completo entre sí”, cuenta.
En ese momento se contactaron con la idea de realizar predicciones del brillo de las nebulosas guiándose por la teoría planteada por el científico local, para ver si la radiación emitida por la eyección del material de una estrella de evolución lenta mostraba un brillo intenso, y lo comprobaron. “No es una conclusión rotunda; hay muchas otras variables que habría que ajustar, pero responde en buena parte a la pregunta inicial. Aquí no hay un descubrimiento nuevo, sino la prueba de que el conocimiento que teníamos era desacertado porque no podía explicar lo que mostraba este fenómeno en la práctica, y eso es lo que se modificó”, concluye el experto.
Por Mercedes Benialgo
Sobre investigación:
Krzysztof M. Gesicki. Universida Nicolás Copérnico, Polonia.
Albert A. Zijlstra. Universidad de Manchester, Reino Unido.
Marcelo M. Miller Bertolami. Investigador independiente. IALP.