Tomás Mazón

Las nebulosas

 

Si sabemos hacia dónde mirar, en el firmamento podemos ver a simple vista varias manchas blanquecinas muy tenues con aspecto algodonoso. Algunas de ellas son nebulosas, uno de los tipos de astros más comunes y llamativos.

 

Ya hablamos de ellas al referirnos al modo en que nacen las estrellas, pero es obligatorio extendernos más puesto que estamos ante unos de los astros más interesantes tanto científicamente como para el aficionado a la astronomía, puesto que al telescopio podemos llegar a ver un gran número de ellas.

Las nebulosas son básicamente zonas del espacio interestelar en las que existe una concentración de gas y polvo. El gas que en mayor proporción se encuentra es el hidrógeno, aunque hay presencia de otros muchos. Las partículas de polvo son muy pequeñas, comparables a las del humo de un cigarro.

Ahora bien, aunque esta definición es válida para todas las nebulosas, hay que diferenciarlas en varios tipos. El modo de llamarlas induce a la confusión a mi modo de verlo, pero al final es bastante fácil:

1.- Nebulosas difusas.

Muy ricas en hidrógeno, con tamaños enormes del orden de decenas de años luz e incluso más. Son una fuente potencial -y en la mayoría de los casos real- de nuevas estrellas, que se forman dentro de ellas al aglutinarse localmente por efecto de la gravedad. Una nebulosa difusa normal en tamaño puede llegar a generar cientos o miles de estrellas.

 

Una vez que una estrella empieza a emitir radiación dentro de su nebulosa madre, genera una presión hacia fuera en el espacio circundante que hace que los componentes de la nebulosa alteren sus posiciones, lo que puede ayudar a la generación de nuevos conglomerados de material que terminen siendo estrellas -a estas zonas de material nebular más denso se las conoce como nódulos de Bok-.

Esa radiación que emana de las estrellas jóvenes contiene luz ultravioleta. La radiación ultravioleta de las grandes estrellas jóvenes tipo O -recordemos el diagrama de Hertzsprung-Russell- ioniza a los átomos de hidrógeno de la nebulosa, de modo que se produce el fenómeno conocido como fluorescencia al transformarse esa radiación en luz visible. Sólo cuando esto ocurre decimos que estamos ante una nebulosa del tipo HII.

 

Cuando la nebulosa no contiene todavía estrellas jóvenes en su interior o en sus inmediaciones, decimos que se trata de nebulosas tipo HI. Este tipo de nebulosas son las de mayor tamaño de todas y de menor densidad. En ellas la temperatura ronda tan sólo los 100 grados Kelvin, mientras que en las nebulosas tipo HII, mucho más densas y cargadas de iones, ésta llega a los 10.000 K. Las nebulosas tipo HI no emiten radiación en la franja visible del espectro electromagnético, siendo sólo detectables en la región de radio.

 

Las nebulosas HII, que como hemos dicho emiten luz por el fenómeno de la fluorescencia al recibir iones de las potentes estrellas tipo O cercanas, se dice también que son nebulosas de emisión. En ellas predomina el color rojo.

Se da también el caso de que las estrellas del interior o cercanas a la nebulosa no sean del tipo O. Cuando eso ocurre, la luz de éstas puede ser simplemente reflejada por las partes más próximas de la nebulosa. Digamos que las estrellas están iluminando las partes más próximas de nebulosa, por lo que ésta se nos hace visible. No hay ningún misterio en ello, sino que es lo mismo por lo que de día vemos bien las cosas y de noche no, por la presencia o no de luz del Sol que se refleja en los objetos. Entonces diremos que estamos ante una nebulosa de reflexión. En ellas predomina el color azul.

 

Cuando no se produce ni una cosa ni la otra, y la nebulosa por tanto no recibe radiación suficiente ni para que emita luz por sí misma ni para que la refleje, lógicamente será difícil que la podamos ver en el rango visible del espectro. Sólo lo haremos cuando por contraste con el fondo del cielo sea evidente que algo nos tapa la luz de lo que hay detrás, o bien mediante fotografías que acumulen una elevada cantidad de luz. A éstas las llamamos nebulosas de absorción, o nebulosas oscuras.

 

En realidad es muy difícil que una nebulosa no llegue a reflejar NADA de luz visible, sino que hacen falta buenos medios y como decíamos, ser capaces de acumular mucha luz en los sensores de las cámaras, de modo que el término de nebulosa oscura a mi modo de ver se queda antiguo hoy por hoy. 

 

Como es lógico, hay un gran número de nebulosas en las que encontramos zonas de los tres tipos mencionados de emisión, reflexión y absorción. No son excluyentes, sino que al tratarse de cuerpos tan vastos en tamaño podemos encontrar partes afectadas por las radiaciones ultravioleta de las estrellas tipo O, o partes iluminadas por otros tipos de estrellas, o bien zonas menos iluminadas que ocultan lo que tienen detrás.

 

En la imagen superior, de la archifamosa Nebulosa de Orión y la NGC 1977 -en la parte izquierda- las zonas rojas son de emisión, las azuladas y blanquecinas de reflexión, y además se aprecian claramente franjas oscuras de absorción.

2.- Nebulosas planetarias.

Un tipo bien distinto de nebulosas son las que se conocen como planetarias. A pesar de su nombre, no tienen nada que ver con los planetas. El nombre viene de tiempo atrás, por su pequeño tamaño aparente y por su forma, generalmente redonda, que se asemeja a la de un planeta visto al telescopio.

 

Las nebulosas planetarias son nebulosas de emisión generadas en las últimas etapas de la evolución de las estrellas con una masa inicial comprendida entre 0,8 y 8 veces la del Sol. Son por tanto nebulosas generadas por estrellas viejas, y ricas en los elementos químicos que se han creado dentro de éstas por fusiones nucleares durante su existencia. En estas etapas la estrella ha transformado el hidrógeno inicial en helio, y sigue generando reacciones de fusión con este elemento. Sin embargo estas reacciones son inestables y la estrella se convulsiona, despidiendo al espacio sus capas más exteriores. La nueva superficie de la estrella, más caliente al haber estado antes en el interior de la estrella, termina también siendo despedida, y así cíclicamente hasta que la superficie de la estrella que queda presenta una temperatura de unos 30.000 K. Entonces, la radiación que emite la estrella emite lo suficiente en ultravioleta para ionizar las capas expulsadas, que en ese momento empiezan a brillar por emisión.

Estas nebulosas tienen un tamaño típico de sólo 1 año-luz -muy inferior al tamaño de las nebulosas difusas de las que hemos hablado- y sus formas son muy diversas y complejas. La estrella que las genera, en su fase final de enana blanca, suele verse en el centro.

 

3.- Nebulosas remanentes de supernova.

Por último, nos queda hablar sobre un tercer tipo de nebulosa, que también tiene que ver con el final de una estrella, pero esta vez de las estrellas más grandes, con un tamaño inicial de más de 8 veces la masa del Sol. El proceso que se desencadena en ellas cuando terminan las reacciones de fusión es mucho más violento y se conoce como supernova. Se trata de la reacción más energética que se conoce en el universo, y en ella se produce la expulsión violenta al espacio de grandes masas de material de la estrella, justo después de haberse producido en ella el colapso final al caer las capas externas hacia su interior. Estas estrellas con más masa además han sido capaces de generar fusión hasta del hierro, por lo que la nebulosa a la que dan lugar será muy rica en elementos químicos pesados.

 

El material que expulsa la estrella viaja en una onda de choque que barre el espacio circundante a toda velocidad -unos 3.000 km/s- de modo que cuando colisiona con el gas del medio interestelar se alcanza una temperatura en la onda de choque de unos 10 millones de grados Kelvin, por lo que queda ionizado y por tanto se transforma en una nebulosa de emisión.

Estas ondas de choque tan fuertes alteran en gran medida el espacio circundante, lo cual favorece la acreción de material en la nebulosas difusas que pueda encontrar por el camino. Cuando esto ocurre, se favorece la creación de nuevas estrellas, en las que además habrá elementos químicos pesados provenientes de la supernova. Así, tanto en las nuevas estrellas como en sus posibles sistemas planetarios, se podrán encontrar estos elementos, mucho más raros en proporción con los básicos de hidrógeno y helio.

 

Es el caso de la Tierra y de los seres vivos que estamos aquí, que contenemos elementos que se formaron alguna vez inequivocamente en una supernova, fueron lanzados al espacio a gran velocidad, se terminaron mezclando con una gran nebulosa de hidrógeno y de ella se formó nuestro Sol y nuestro planeta.

Como hemos visto, y terminando ya, las nebulosas están íntimamente relacionadas con la evolución de las estrellas, sobre todo con su nacimiento y su muerte. Y el ciclo nunca termina. Cada vez que muere una estrella se favorece la creación de otras nuevas.

Espero que en mi cerebro haya terminado habiendo el suficiente fósforo para haberme sabido explicar :)