"Cuando el grajo vuela bajo, hace un frío del carajo"
Dicho popular
A unos 5000 años-luz de distancia de nosotros, en la constelación austral de Centaurus, se encuentra el lugar donde se ha medido la temperatura más baja del universo conocido (fuera de un laboratorio, claro). Nos referimos a la Nebulosa Boomerang, una protonebulosa planetaria bipolar. Nos encontramos con un objeto realmente peculiar, ya que se encuentra en fase de evolución de estrella de la rama asintótica gigante a nebulosa planetaria. Se considera que esta fase suele durar alrededor de un millar de años (apenas un suspiro en términos astronómicos), con lo que nos encontramos ante un objeto extraordinariamente raro de observar.
Esta animación posiblemente no tenga mucha calidad, pero es bastante descriptiva y muestra muy bien el proceso de formación de una nebulosa planetaria (en este caso la Nebulosa de la Hélice). La estrella se desprende de sus capas exteriores, las cuales se expanden de manera más o menos homogénea por el espacio. Originalmente fueron confundidas con planetas gaseosos por sus descubridores (de ahí el nombre genérico de este tipo de nebulosas). Créditos: NASA/STScI
El nombre con el que se conoce a esta nebulosa le fue puesto en 1980,
cuando los astrónomos Keith Taylor y Mike Scarrott usaron uno de los telescopios del Observatorio Anglo-Australiano para estudiarla en detalle. Entonces creyeron ver una
forma de bumerán, al observar una ligera asimetría en los lóbulos de esta nebulosa. Observaciones posteriores han obtenido imágenes mucho más
definidas (especialmente desde el espacio) y nos hacen pensar que quizás
el nombre de Nebulosa de la Pajarita hubiera sido más apropiado.
En 1998, el telescopio espacial Hubble tomó esta hermosa imagen de la Nebulosa Boomerang, situada a 5000 años-luz de distancia en la constelación de Centaurus. La imagen es el resultado de una exposición de 1000 segundos usando un
filtro verde-amarillo. La nebulosa está iluminada por la luz de la
estrella central que se refleja en las partículas de polvo. Creditos: NASA, ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Nuestra
protagonista se encuentra en la fase inicial de expansión de
material estelar y lo hace a unas velocidades realmente impresionantes,
poco más de 590000 km/h. Precisamente esta altísima velocidad de
expansión de material hace que la nebulosa se enfríe ¡y de qué manera!
hasta el extremo de alcanzarse la temperatura más baja medida fuera de
un laboratorio. Nada menos que 1 K (-272º C), o sea, tan sólo 1 grado
por encima del 0 absoluto. Aún más, el Fondo Cósmico de Microondas (el remanente del lejanísimo Big Bang hace unos 13700 millones de años) tiene incluso una temperatura superior, que se encuentra en torno a los 2,7 K.
Recordemos
que el 0 absoluto (-273,15º C) es la temperatura teórica más baja
posible, donde el movimiento de las partículas se detiene por falta de
energía (más o menos, porque a nivel cuántico siempre queda algo de
energía residual, o energía de punto cero, para así cumplir el Principio de indeterminación de Heisenberg).
Se estima que en los últimos 1500 años nuestra protagonista ha perdido el equivalente a 1'5 masas solares. Esto supone una tasa de pérdida de 10 a 100 veces más alta que otras nebulosas similares en tamaño. Junto con su baja luminosidad (apenas unas 300 veces la del Sol, significativamente menor que otras nebulosas), hace que sea un objeto de un extraordinario interés para establecer modelos teóricos sobre la pérdida de masa de las nebulosas planetarias tras la fase de secuencia principal de la estrella progenitora.
Se ha estimado que la estrella progenitora sería una gigante roja con
poco más de 4 masas solares, mientras que el flujo ultra frío de gas y
polvo en los lóbulos de la nebulosa está en torno a las 3,3 masas
solares y se extiende hasta las 120000 AUs (1 AU = 150 millones de km,
la distancia que separa a la Tierra del Sol) de radio.
Esta espectacular toma circumpolar es una vista parcial de las 66 antenas parabólicas de entre 7 y 12 metros de diámetro del observatorio ALMA en el Llano del Chajnantor, en el desierto de Atacama a más de 5100 metros de altitud, Chile. Créditos: ESO/Babak Tafreshi
Mediciones llevadas a cabo usando el observatorio del ESO en Chile ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han llevado a determinar que una pequeña compañera de la estrella progenitora se ha zambullido en su núcleo, acelerando dramáticamente el proceso de eyección de masa de la nebulosa protoplanetaria y haciendo que su temperatura baje a extremos nunca vistos antes.
Imagen de la Nebulosa Boomerang en longitud de onda submilimétrica, se aprecian claramente los lóbulos de la misma junto con una zona central más densa. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/R. Sahai
La zona central de la Nebulosa Boomerang, la más densa, tiene unas dimensiones de 1740x275 AUs y se expande a menor velocidad que los lóbulos norte y sur. Por otro lado, la nebulosa tiene una extensión de 2 años-luz, la mitad de la distancia que nos separa de Proxima Centauri.
Uniendo la imagen anterior con la obtenida en 1998 por el telescopio espacial Hubble podemos apreciar el tamaño relativo de los lóbulos principales con el resto de la nebulosa. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/R. Sahai
Otra
foto del Hubble, pero más reciente, de comienzos de 2005. Se ha
dispersado la luz de la nebulosa Boomerang para apreciar mejor los
detalles de su estructura interna. Créditos: NASA, ESA and The Hubble
Heritage Team (STScI/AURA)
Con el tiempo, a medida que el flujo ultra frío de la nebulosa vaya
entrando en contacto con el medio interestelar que está más cálido (es
un decir), su temperatura irá aumentando poco a poco hasta equilibrarse con su entorno.
Referencias
- The Coldest Place in the Universe: Probing the Ultra-Cold Outflow and Dusty Disk in the Boomerang Nebula
- ALMA Observations of the Coldest Place in the Universe: The Boomerang Nebula
- The Boomerang Nebula - the coolest place in the Universe?
- The Boomerang Nebula, the coldest region of the Universe?
M1, la Nebulosa del Cangrejo
Halloween astronómico
50 años del ESO, el casco de un dios
M20, la Nebulosa Trífida
Esto no es una pipa
La Nebulosa Cabeza de Caballo
Hola Victor,
ResponderEliminarUna entrada muy interesante, no conocía esta nebulosa.
Tengo una pregunta: Tu dices que la temperatura de la nebulosa es de 1K. Como el fondo cósmico de microondas es más "caliente", ¿eso quiere decir que si quitáramos el fondo cósmico de microondas, la temperatura de la nebulosa sería aún más baja?
Hola Fernando, disculpa el retraso en responderte.
EliminarEl hecho de que esta nebulosa esté tan fría se debe a un fenómeno local en la propia nebulosa, esto es, su descomunal velocidad de expansión. A medida que el gas y polvo de la nebulosa vaya reduciendo su velocidad y se mezcle con el medio interestelar, su temperatura se irá equilibrando con la de su entorno, a unos 3K aproximadamente.
Espero que esto resuelva tu pregunta :)
Gracias por leerme, saludos cordiales