Webb investiga del complejo núcleo de una mariposa cósmica

MADRID, 27 Ago. 2025 (Europa Press) -

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha revelado nuevos detalles del núcleo de la Nebulosa de la Mariposa, NGC 6302, ubicada a unos 3400 años luz en la constelación de Escorpio. Desde el denso y polvoriento anillo que rodea la estrella oculta en el centro de la nebulosa hasta sus chorros salientes, las nuevas observaciones del Webb revelan numerosos descubrimientos que dibujan un retrato nunca antes visto de una nebulosa planetaria dinámica y estructurada, informa la ESA. Estas nebulosas se forman cuando estrellas con masas entre 0,8 y 8 veces la masa del Sol pierden la mayor parte de su masa al final de sus vidas. La fase de nebulosa planetaria es fugaz, con una duración de tan solo unos 20.000 años.

A diferencia de su nombre, las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con los planetas: la confusión en su nombre comenzó hace varios siglos, cuando los astrónomos informaron que estas nebulosas parecían redondas, como los planetas. El nombre se mantuvo, a pesar de que muchas nebulosas planetarias no son redondas en absoluto, y la Nebulosa de la Mariposa es un excelente ejemplo de las fantásticas formas que pueden adoptar.

La Nebulosa de la Mariposa es una nebulosa bipolar, lo que significa que tiene dos lóbulos que se extienden en direcciones opuestas, formando las 'alas' de la mariposa. Una banda oscura de gas polvoriento se presenta como el 'cuerpo' de la mariposa. Esta banda es en realidad un toroide en forma de rosquilla que, visto de lado, oculta la estrella central de la nebulosa: el antiguo núcleo de una estrella similar al Sol que energiza la nebulosa y le da brillo. La rosquilla polvorienta podría ser la responsable de la forma insectoide de la nebulosa, al impedir que el gas fluya hacia afuera de la estrella por igual en todas las direcciones.

Esta nueva imagen del Webb amplía el centro de la Nebulosa Mariposa y su toroide de polvo, ofreciendo una visión sin precedentes de su compleja estructura. La imagen utiliza datos del Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb, que funciona en modo de unidad de campo integral. Este modo combina una cámara y un espectrógrafo para obtener imágenes en múltiples longitudes de onda simultáneamente, revelando cómo cambia la apariencia de un objeto con la longitud de onda. El equipo de investigación complementó las observaciones del Webb con datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una potente red de antenas parabólicas.

Los investigadores que analizaron estos datos del Webb identificaron cerca de 200 líneas espectrales, cada una de las cuales contiene información sobre los átomos y moléculas de la nebulosa. Estas líneas revelan estructuras anidadas e interconectadas, trazadas por diferentes especies químicas.

El equipo de investigación ha localizado la estrella central de la Nebulosa Mariposa, que calienta una nube de polvo previamente no detectada a su alrededor, haciéndola brillar intensamente en las longitudes de onda del infrarrojo medio, a las que el MIRI es sensible. La ubicación de la estrella central de la nebulosa ha sido difícil de localizar hasta ahora, ya que este polvo envolvente la vuelve invisible en longitudes de onda ópticas. Las búsquedas anteriores de la estrella carecían de la combinación de sensibilidad infrarroja y resolución necesarias para detectar su cálida nube de polvo. Con una temperatura de 220.000 Kelvin, esta es una de las estrellas centrales más calientes conocidas en una nebulosa planetaria de nuestra galaxia.

Este resplandeciente motor estelar es responsable del magnífico brillo de la nebulosa, pero toda su potencia podría canalizarse por la densa banda de gas polvoriento que la rodea: el toro. Los nuevos datos del Webb muestran que el toro está compuesto de silicatos cristalinos como el cuarzo, así como de granos de polvo de forma irregular. Los granos de polvo tienen tamaños del orden de una millonésima de metro (grandes, considerando el polvo cósmico), lo que indica que han estado creciendo durante mucho tiempo.

ESTRUCTURA MULTICAPA

Fuera del toro o anillo, la emisión de diferentes átomos y moléculas adquiere una estructura multicapa. Los iones que requieren mayor cantidad de energía para formarse se concentran cerca del centro, mientras que los que requieren menos energía se encuentran más lejos de la estrella central. El hierro y el níquel son particularmente interesantes, ya que trazan un par de chorros que se expanden desde la estrella en direcciones opuestas.

Curiosamente, el equipo también detectó luz emitida por moléculas basadas en carbono conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Forman estructuras planas, similares a los panales de abejas que se encuentran en las colmenas. En la Tierra, a menudo encontramos HAP en el humo de fogatas, escapes de automóviles o tostadas quemadas. Dada la ubicación de los HAP, el equipo de investigación sospecha que estas moléculas se forman cuando una "burbuja" de viento de la estrella central irrumpe en el gas que la rodea. Esta podría ser la primera evidencia de la formación de HAP en una nebulosa planetaria rica en oxígeno, lo que proporciona una importante perspectiva sobre los detalles de cómo se forman estas moléculas.

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