Una amatista cósmica en una estrella moribunda.

Crédito de la imagen: Rayos X: NASA / CXC / UNAM / J. Toalá et al .; Óptico: NASA / STScI.

En la Tierra, las amatistas se pueden formar cuando las burbujas de gas en la lava se enfrían en las condiciones adecuadas. En el espacio, una estrella moribunda con una masa similar a la del Sol es capaz de producir una estructura a la par del atractivo de estas hermosas gemas.

A medida que estrellas como el Sol queman su combustible, se desprenden de sus capas externas y el núcleo de la estrella se encoge. Utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos han encontrado una burbuja de gas ultracaliente en el centro de una de estas estrellas expirantes, una nebulosa planetaria en nuestra galaxia llamada IC 4593. A una distancia de unos 7.800 años luz de la Tierra, IC 4593 es la nebulosa planetaria más distante hasta ahora detectada con Chandra.

Esta nueva imagen de IC 4593 muestra rayos X de Chandra en púrpura, que evoca similitudes con las amatistas que se encuentran en geodas de todo el mundo. La burbuja detectada por Chandra es de gas que se ha calentado a más de un millón de grados. Estas altas temperaturas probablemente fueron generadas por material que se desprendió del núcleo encogido de la estrella y chocó contra el gas que previamente había sido expulsado por la estrella.

Esta imagen compuesta también contiene datos de luz visible del Telescopio Espacial Hubble (rosa y verde). Las regiones rosadas en la imagen del Hubble son la superposición de la emisión de un gas más frío compuesto por una combinación de nitrógeno, oxígeno e hidrógeno, mientras que la emisión verde es principalmente de nitrógeno.

IC 4593 es lo que los astrónomos llaman una “nebulosa planetaria”, un nombre que suena engañoso porque esta clase de objetos no tiene nada que ver con los planetas. (El nombre se le dio hace aproximadamente dos siglos porque se veían como el disco de un planeta cuando se veían a través de un pequeño telescopio). De hecho, una nebulosa planetaria se forma después de que el interior de una estrella con aproximadamente la masa del Sol se contrae y su las capas externas se expanden y enfrían. En el caso del Sol, sus capas externas podrían extenderse hasta la órbita de Venus durante su fase de gigante roja varios miles de millones de años en el futuro.

Además del gas caliente, este estudio también encuentra evidencia de una fuente de rayos X puntual en el centro de IC 4593. Esta emisión de rayos X tiene energías más altas que la burbuja de gas caliente. La fuente puntual podría ser de la estrella que expulsó sus capas externas para formar la nebulosa planetaria o podría ser de una posible estrella compañera en este sistema.

Un artículo que describe estos resultados aparece en la edición de abril de 2020 de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y está disponible en línea. Los autores son Jesús A. Toalá (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) en Michoacán, México); M. A. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía en Granada, España); L. Bianchi (Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Maryland); Y.-H. Chu (Instituto de Astronomía y Astrofísica, Academia Sinica (ASIAA) en Taipei, Taiwán, República de China); y O. De Marco (Universidad Macquarie, en Sydney, Australia).

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de Rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge y Burlington, Massachusetts.