Conocemos la icónica Nebulosa del Anillo desde hace casi 250 años, pero recién ahora los astrónomos han encontrado un misterio gigante justo en su núcleo.
Allí, extendiéndose a lo largo del corazón de la nube de polvo y gas cósmico, se encuentra una nube gigante, extrañamente lineal y con forma de barra, de átomos de hierro ionizados brillantes. Nunca antes se había encontrado una estructura de esta naturaleza en una nebulosa y tiene una gran cantidad de propiedades inusuales que hacen que sea difícil de explicar.
Un equipo de astrónomos liderado por Roger Wesson de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido tiene la esperanza de que futuras observaciones de otras nebulosas detecten más de estas extrañas nubes de hierro, lo suficiente como para reconstruir de dónde diablos vinieron.
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La Nebulosa del Anillo es una nebulosa planetaria a 2.570 años luz de distancia en la constelación de Lyra. descubierto por el astrónomo francés Charles Messier en 1779. Estas manchas brillantes en el cielo no tienen nada que ver con los planetas, sino que son las hermosas entrañas de estrellas moribundas similares al Sol.
Al final de sus vidas, estas estrellas estornudan suavemente sus capas externas, mientras que el núcleo de la estrella colapsa formando una enana blanca.
Debido a que este proceso es tan silencioso en comparación con las violentas muertes de supernovas de estrellas masivas, el material expulsado a menudo puede formar estructuras esféricas hermosas y ordenadas en el cielo.
Hay miles de nebulosas planetarias conocidas y posibles en la Vía Láctea, por lo que los astrónomos saben bastante bien qué esperar. Además, la Nebulosa del Anillo es una de las más famosas y mejor estudiadas, por lo que no se esperaba que deparara sorpresas extravagantes.
Sin embargo, aquí estamos.
Las observaciones se realizaron utilizando el modo de Unidad de Campo Integral Grande (LIFU) del nuevo instrumento WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) en el Telescopio William Herschel de 4,2 metros. Este modo permite a WEAVE capturar un campo grande en un solo disparo, proporcionando una observación espectroscópica completa de un objeto completo.
“Aunque la Nebulosa del Anillo se ha estudiado utilizando muchos telescopios e instrumentos diferentes, WEAVE nos ha permitido observarla de una manera nueva, proporcionando muchos más detalles que antes”, dice el astrónomo Roger Wesson de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido.
“Cuando procesamos los datos y revisamos las imágenes, una cosa apareció tan clara como cualquier otra cosa: esta ‘barra’ previamente desconocida de átomos de hierro ionizados, en medio del familiar e icónico anillo”.
Las observaciones espectroscópicas anteriores de la Nebulosa del Anillo solo se habían realizado utilizando espectroscopía de rendija, que es exactamente lo que parece: observar una única y delgada porción de la nebulosa. Esto explica por qué la barra de hierro pasó desapercibida durante tanto tiempo; las observaciones de la rendija lo habrían encontrado sólo si la rendija estuviera alineada exactamente a lo largo de la orientación de la barra.
Su evasión no es lo único extraño de la barra de hierro. A primera vista parece un chorro de material que brota de una estrella, pero no lo es. Un examen más detenido reveló que la enana blanca responsable de la Nebulosa del Anillo está desplazada del centro de la barra, por lo que no es probable que sea la fuente de los átomos de hierro.
El movimiento de la barra también es incorrecto para un avión. Las líneas de emisión a lo largo de la barra sugieren que toda la estructura se está alejando de nosotros; un extremo no se acerca mientras el otro retrocede, como se esperaría de dos chorros que salen de una estrella en direcciones opuestas.
El misterio se profundiza con la composición del bar; alrededor del 14 por ciento de la masa de la Tierra está enteramente formada por átomos de hierro desnudos y brillantes (más que la masa de Marte) colgando en medio de una nebulosa, con muy pocas pistas sobre cómo llegó allí.
El hierro en las nebulosas suele ser encerrado en el polvono andar por ahí desnudo e ionizado. Y no hay ninguna otra emisión en la nebulosa que tenga la misma forma que la barra de hierro.
Una posibilidad es que de alguna manera se destruyera una gran cantidad de polvo, liberando el hierro. Esto concuerda con las observaciones del JWST, que revelan polvo a ambos lados de la barra de hierro, pero sin superponerse a ella.
Sin embargo, no hay evidencia de las condiciones necesarias para liberar el hierro del polvo en la nebulosa. Para ionizar el hierro, se necesitarían golpes muy fuertes o temperaturas muy altas. El sereno centro de la Nebulosa del Anillo no muestra evidencia de ninguno de los dos.
El comunicado de prensa en la barra propone un planeta destrozado como explicación… pero los escombros de un planeta destrozado no forman una barra recta y ordenada, y también mostraría un patrón de velocidad claro (orbital o expansión) que no coincide con las observaciones. Además, tendría otros elementos mezclados, como magnesio y silicio, que habrían aparecido en las observaciones.
También debemos considerar que no podemos ver la forma tridimensional completa de la nube de hierro; podría extenderse más allá de nuestra línea de visión, como una tabla de madera vista de canto.
Todo esto es sólo un gran y blando signo de interrogación sin respuestas fáciles. Lo que significa buscar más ejemplos y esperar que aporten algunas pistas.
“Sería muy sorprendente que la barra de hierro del Anillo fuera única”, afirma Wesson. “Con suerte, a medida que observemos y analicemos más nebulosas creadas de la misma manera, descubriremos más ejemplos de este fenómeno, que nos ayudarán a comprender de dónde proviene el hierro”.
La investigación ha sido publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.