El Hubble captura un desvanecimiento sin precedentes de la nebulosa Stingray.

Los astrónomos han captado una rara mirada a un velo de gas que se desvanece rápidamente alrededor de una estrella envejecida. Los datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA revelan que la nebulosa Hen 3-1357, apodada la nebulosa Stingray, se ha desvanecido precipitadamente en las últimas dos décadas. Ser testigo de una tasa de cambio tan rápida en una nebulosa planetaria es extremadamente raro, según los investigadores.

Esta imagen compara dos retratos drásticamente diferentes de la nebulosa Stingray capturados por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA con 20 años de diferencia. La imagen de la izquierda, tomada con la cámara planetaria y de campo amplio 2 en marzo de 1996, muestra la estrella central de la nebulosa en las etapas finales de su vida. El gas que expulsa la estrella moribunda es mucho más brillante en comparación con la imagen de la nebulosa de la derecha, capturada en enero de 2016 con la cámara de campo amplio 3. La nebulosa Stingray está ubicada en la dirección de la constelación austral Ara Altar).
Créditos: NASA, ESA, B. Balick (Universidad de Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía) y G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara).
Esta imagen muestra la nebulosa planetaria Hen 3-1357, apodada la nebulosa Stingray, tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en marzo de 1996. La imagen captura a la nebulosa Stingray en su infancia, y los astrónomos la llamaron la nebulosa planetaria más joven conocida. En esta imagen, los colores que se muestran representan la luz emitida por nitrógeno (rojo), oxígeno (verde) e hidrógeno (azul).
Créditos: NASA, ESA, B. Balick (Universidad de Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía) y G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara).

Las imágenes capturadas por Hubble en 2016, en comparación con las imágenes de Hubble tomadas en 1996, muestran una nebulosa que se ha atenuado drásticamente en brillo y ha cambiado de forma. Los zarcillos brillantes, azules, fluorescentes y los filamentos de gas hacia el centro de la nebulosa casi han desaparecido, y los bordes ondulados que le dieron a esta nebulosa su nombre de temática acuática prácticamente han desaparecido. La joven nebulosa ya no aparece contra el fondo de terciopelo negro del vasto universo.

“Esto es muy, muy dramático y muy extraño”, dijo el miembro del equipo Martín A. Guerrero del Instituto de Astrofísica de Andalucía en Granada, España. “Lo que estamos presenciando es la evolución de una nebulosa en tiempo real. En un lapso de años, vemos variaciones en la nebulosa. No hemos visto eso antes con la claridad que obtenemos con esta vista “.

Los investigadores descubrieron cambios sin precedentes en la luz emitida por el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno incandescentes que expulsa la estrella moribunda en el centro de la nebulosa. La emisión de oxígeno, en particular, disminuyó su brillo en un factor de casi 1000, entre 1996 y 2016.

“Los cambios en las nebulosas se han visto antes, pero lo que tenemos aquí son cambios en la estructura fundamental de la nebulosa”, dijo Bruce Balick de la Universidad de Washington, Seattle, líder de la nueva investigación. “En la mayoría de los estudios, la nebulosa generalmente se agranda. Aquí, está cambiando fundamentalmente su forma y se está volviendo más tenue, y lo hace en una escala de tiempo sin precedentes. Además, para nuestra sorpresa, no está creciendo más. De hecho, el anillo elíptico interior que alguna vez fue brillante parece encogerse a medida que se desvanece “.

Las observaciones terrestres de otras nebulosas planetarias han mostrado indicios de cambios en el brillo a lo largo del tiempo, pero esas especulaciones no se han confirmado hasta ahora. Solo el Hubble puede resolver los cambios en la estructura de esta pequeña nebulosa. El nuevo artículo examina todas las imágenes de la nebulosa Stingray de los archivos del Hubble.

“Debido a la estabilidad óptica del Hubble, estamos muy, muy seguros de que esta nebulosa está cambiando de brillo con el tiempo”, agregó Guerrero. “Esto es algo que solo se puede confirmar con la agudeza visual del Hubble”.

Esta imagen muestra la nebulosa planetaria Hen 3-1357, apodada nebulosa Stingray, capturada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en enero de 2016. Esta imagen de la nebulosa Stingray muestra que ha cambiado drásticamente en brillo y forma en comparación con su primer retrato del Hubble en 1996. Al comparar las imágenes, los investigadores descubrieron cambios sin precedentes en la luz emitida por el nitrógeno brillante (mostrado en rojo), el hidrógeno (azul) y el oxígeno (verde) que expulsa la estrella moribunda en el centro de la nebulosa.
Créditos: NASA, ESA, B. Balick (Universidad de Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía) y G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara).

Los investigadores señalan que los rápidos cambios de la nebulosa son una respuesta a su estrella central, SAO 244567, que se expande debido a una caída de temperatura y, a su vez, emite menos radiación ionizante.

Un estudio de 2016 realizado por Nicole Reindl, ahora de la Universidad de Potsdam, Alemania, y un equipo de investigadores internacionales, también utilizando datos de Hubble, señaló que la estrella en el centro de la nebulosa Stingray, SAO 244567, es especial por derecho propio.

Las observaciones de 1971 a 2002 mostraron que la temperatura de la estrella se disparó de menos de 40.000 a 108.000 grados Fahrenheit, más de diez veces más caliente que la superficie de nuestro Sol. Ahora, Reindl y su equipo de investigación han demostrado que SAO 245567 se está enfriando. Reindl especula que el salto de temperatura fue causado por un breve destello de fusión de helio que ocurrió en una capa alrededor del núcleo de la estrella central. Recientemente, la estrella parece estar retrocediendo hacia su etapa inicial de evolución estelar.

“Tenemos mucha suerte de observarlo en ese momento”, dijo Reindl. “Durante un destello de una capa de helio, evoluciona muy rápidamente, y eso implica escalas de tiempo evolutivas cortas, por lo que normalmente no podemos ver cómo evolucionan estas estrellas. Simplemente estuvimos allí en el momento adecuado para haber captado eso”.

El equipo que estudia el rápido desvanecimiento de la nebulosa Stingray solo puede especular en este momento qué le espera al futuro de esta joven nebulosa. Con el ritmo actual de desvanecimiento, se estima que la nebulosa apenas será detectable en 20 o 30 años.

El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.