La útil y corta vida de las enigmáticas y bellas nebulosas planetarias

Cuando una estrella como nuestro Sol muere, no explota en una supernova ni colapsa en un agujero negro. En cambio, arroja suavemente sus capas externas, que forman una hermosa nube llamada "nebulosa planetaria", que ofrece en fascinantes pistas sobre la naturaleza de la evolución estelar y sobre los modos infinitos en que las estrellas interaccionan con sus entornos.

Vicente Alcaíde

Una de las mejores fotografías de una nebulosa planetaria. Foto: NASA.
Una de las mejores fotografías de una nebulosa planetaria. Foto: NASA.

A pesar del nombre, las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con los planetas. Cuando las identificó por primera vez en el año 1700, el astrónomo William Herschel pensó que su brillo azul verdoso se parecía al planeta Urano, recién descubierto por él, un organista aficionado al estudio del cielo que se convirtió en uno de los mayores astrónomos de todos los tiempos.

Actualmente sabemos algo más. En nuestra galaxia existen unas 3.500 nebulosas planetarias, que exhiben un espectacular abanico de formas, tamaños y estructuras, cuya belleza asombra a todo aquel que la observa.  

En nuestra galaxia existen unas 3.500 nebulosas planetarias, que exhiben un espectacular abanico de formas, tamaños y estructuras

Sin embargo, esta belleza es de corta duración: solo permanecen unos pocos miles o decenas de miles de años antes de dispersarse en el espacio interestelar. Aunque pueda parecer mucho tiempo, es corto en términos astronómicos.

Las nebulosas planetarias son hermosas nubes que arrojan las estrellas.
Las nebulosas planetarias son hermosas nubes que arrojan las estrellas. Foto: NASA.

A pesar de ello, esa vida tan corta resulta muy útil para los investigadores, ya que se pueden observar cómo evolucionan algunas nebulosas planetarias, cómo se expanden y se desvanecen durante un período de décadas. Eso proporciona imagen detallada de cómo las estrellas moribundas esparcen sus átomos y moléculas en la galaxia. La hermosa y complicada estructura de las nebulosas planetarias también ha logrado revelar algo sobre lo que sucede en el interior de una estrella moribunda.

El origen de las nebulosas planetarias

La fusión nuclear es lo que hace que una estrella sea una estrella: aplasta los núcleos atómicos en las profundidades del núcleo de ésta. Sin embargo, eventualmente, cada estrella agotará la capacidad de fusionar núcleos en elementos más pesados. Cuando eso sucede, una estrella de menos de aproximadamente 8 veces la masa del Sol, se hincha hasta llegar a un tamaño enorme, lo suficientemente grande como para engullir algunos de los planetas que la orbitan.

Mientras tanto, su núcleo se encoge y ya no tiene suficiente gravedad para sostener las capas externas de la estrella.

Ésa es una forma en que las estrellas moribundas cambian la química de la galaxia, ya que se pueden formar nuevas estrellas y planetas

La estrella moribunda después arrojará esas capas para formar una nebulosa planetaria. La nueva nebulosa contiene sustancias químicas que estaban presentes cuando se formó la estrella, pero también otras nuevas: átomos formados mediante fusión nuclear y moléculas formadas en las capas externas de la estrella moribunda a medida que se enfriaban y se desplazaban hacia el espacio.

Muchos de esos átomos son lo que los astrónomos llaman "metales": elementos más pesados ​​que el helio en la tabla periódica. Esa es una forma en que las estrellas moribundas cambian la química de la galaxia, ya que se pueden formar nuevas estrellas y planetas a partir de estos átomos y moléculas en una nebulosa planetaria.

La nueva nebulosa contiene sustancias químicas que estaban presentes cuando se formó la estrella
La nueva nebulosa contiene sustancias químicas que estaban presentes cuando se formó la estrella. Foto: NASA

Por otro lado, el núcleo de la estrella moribunda se convierte en una enana blanca. El físico Stephen Hawking, en el glosario de su conocida obra Historia del tiempo, define la enana blanca de la siguiente manera: “Estrella fría estable, mantenida por la repulsión debida al principio de exclusión entre electrones”. La enana blanca emite radiación ultravioleta e ioniza el gas de la nebulosa planetaria.

Moléculas orgánicas en las nebulosas planetarias

Hace escasos días, un equipo internacional de astrónomos presentó ante la Sociedad Astronómica Americana (AAS) el último descubrimiento sobre las nebulosas planetarias. Estos encontraron moléculas orgánicas, que consideran las causantes de sus formas. Además, obtuvieron imágenes sorprendentes de éstas, en las que se podía observar complejas geometrías del denso material expulsado.

Nuestro Sol también puede que tenga igual destino en unos 5 mil millones de años. Y es que posiblemente se convierta en una nebulosa planetaria y terminar sus días como una enana blanca

Nuestro Sol también puede que tenga igual destino en unos 5 mil millones de años. Y es que posiblemente se convierta en una nebulosa planetaria y terminar sus días como una enana blanca.

Nuestro sol puede que se convierta en una estrella gigante roja, expandiéndose más allá de la órbita de la Tierra.
Nuestro sol puede que se convierta en una estrella gigante roja, expandiéndose más allá de la órbita de la Tierra. Foto: IStock.

De tal forma que puede que agote su reserva de hidrógeno y se convierta en una estrella gigante roja, expandiéndose más allá de la órbita de la Tierra. Algunos cientos de millones de años después arrojará cerca de la mitad de su masa, y desde sistemas estelares lejanos podrá observarse una espectacular nebulosa planetaria en lo que antes era el sistema solar.

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