¿Qué es una nebulosa? - Tipos de nebulosas y sus origenes
Antiguamente, la definición de nebulosa se usaba para poder explicar una materia que aparecía como una nube en el espacio, ya sea en nuestra galaxia o en otras. Pero en realidad, una nebulosa es una nube compuesta de polvo y gas, principalmente hidrógeno, helio y gases ionizados.
La gran maravilla de las nebulosas es que se pueden observar en todas partes del espacio, fuera de la Tierra. En la galaxia, las nebulosas son evaluadas en medidas de años luz y se encuentran lejos de nuestro planeta.
Las nebulosas existen en el espacio interestelar, y la nebulosa más cercana a la Tierra se conoce como Nebulosa Helix. Es una estrella moribunda muy parecida al Sol, y se encuentra a unos 700 años luz de distancia de nuestro planeta.
Las estrellas muy grandes presentan un proceso mucho más rápido hacia el final de su vida. Las estrellas masivas se vuelven inestables después de consumir todo su combustible nuclear. Lo que genera una explosión masiva llamada supernova. Estas explosiones son tan grandes que a menudo superan a galaxias enteras.
Definición de una nebulosa en astronomía
Las nebulosas estelares en astronomía son aquellas nubes compuestas de polvo y gas que eventualmente crean una estrella. El gas y el polvo colapsan bajo la acción de la gravedad, pero si la nube no crece en tamaño, la temperatura aumenta. Cuando la temperatura aumenta, se convierte junto con la energía potencial gravitatoria en energía térmica. Cuando se alcanzan la temperatura y densidad críticas, puede ocurrir la fusión nuclear.
Cuando se forma una nube de polvo y ciertos gases en el espacio, se crea una nebulosa. Las nebulosas flotan en el espacio y, bajo la influencia de la gravedad, pueden dar origen a estrellas. Muchas de ellas tienen diámetros de varios años luz.
Existen diversas estructuras espectaculares pero densas con distintas características. Entre ellas, se pueden dividir:
- Nebulosas de emisión.
- Nebulosas de reflexión.
- Nebulosas oscuras.
- Nebulosas planetarias.
- Remanentes de supernova.
¿Qué es una nebulosa planetaria?
Las nebulosas se forman alrededor de estrellas que tienen una masa similar a la del sol, cerca del final de su vida. Cuando el núcleo de una estrella muere, se libera una explosión de gas. En el caso de estrellas muy masivas, este proceso es mucho más agresivo, lo que lleva a una explosión de supernova, que es capaz de abrumar galaxias enteras.
Las nebulosas planetarias, en cambio, son distintas a las demás nebulosas debido a su origen. Son nebulosas de emisión, ya que la nube de gas brilla por sí sola cuando es ionizada por la energía emitida por los remanentes (enanas blancas) de la estrella que las creó. En esta situación, la nube de gas se crea por un aumento gradual e incontrolado de las capas exteriores de la estrella hasta la separación completa de estas capas del núcleo estelar.
A diferencia de las nebulosas de emisión, estas nebulosas son mucho más pequeñas y menos brillantes. A pesar de su nombre, no están relacionadas con los planetas, ya que la única similitud es que se ven con formas redondas y de menor tamaño a través de instrumentos de visibilidad, lo que las hace parecer planetas.
Algunos ejemplos de nebulosas planetarias son la nebulosa del Ojo de Gato, la Nebulosa del Esquimal y la Nebulosa Hélice.
¿Cuáles son las características de una nebulosa?
Las nebulosas son estructuras astronómicas que se distinguen por tener las siguientes características:
- Están compuestas principalmente de hidrógeno, helio y polvo cósmico.
- Pueden alcanzar diámetros de cientos de años luz.
- Se forman como resultado de la explosión de supernovas, que ocurre en la última etapa de la vida de algunas estrellas.
- Cuando el núcleo de una estrella se colapsa, provoca la expulsión de la envoltura exterior de la estrella hacia el espacio.
- Pueden dar origen a nuevas estrellas y sistemas planetarios.
- Existen grupos de estrellas antiguas conocidos como 'cúmulos globulares' que orbitan alrededor del centro de nuestra galaxia.
- Las nebulosas pueden surgir a partir de los restos de estrellas que han llegado al final de su vida útil o que han experimentado una explosión.
- Las nebulosas relacionadas con estrellas jóvenes suelen encontrarse en los discos de las galaxias espirales y en las galaxias irregulares.
- En las galaxias elípticas no se observan nebulosas, ya que no tienen procesos activos de formación estelar y están compuestas mayormente de estrellas viejas.
- Una galaxia que tiene múltiples nebulosas con una intensa actividad de formación estelar se conoce como una galaxia con un brote estelar.
¿Qué es la condensación de una nebulosa?
La teoría de la nebulosa sostiene que la nube de polvo y gas que rodeaba el sol primitivo se contrajo y enfrió bajo la fuerza de la gravedad, dando origen a los planetas. Esta teoría explica de manera eficaz cómo se originan los sistemas planetarios, y aunque se han estudiado otros sistemas, el nuestro se destaca por su singularidad y organización.
René Descartes, un científico francés, presentó la teoría de la construcción de nebulosas en 1644. Según esta teoría, la nebulosa primordial se comprime y se enfría bajo la influencia de la gravedad, formando un disco plano que gira directamente, con un núcleo central que es el más grande. Los planetas se forman por la fuerza centrífuga generada por el aumento de la velocidad de rotación.
En 1721, Emanuel Swedenborg, un científico sueco, propuso que la existencia de una gran nebulosa fue la causa de la creación de nuestro sistema solar. Su teoría abarcó la formación del sol, la condensación y la rápida rotación que originó los planetas, entre otros temas.
Además, se predice la formación de satélites específicos para cada planeta. Sin embargo, una limitación de esta teoría es que no explica la distribución angular en el sol.
Durante el proceso, la bolsa central se expandió y la baja rotación del sol no tenía una explicación. Una versión posterior de esta teoría sugiere que la condensación central consiste en partículas sólidas de polvo que provocan resistencia a los gases al derretirse en el área central.
Finalmente, cuando el núcleo finalmente se enciende, su temperatura aumenta y estalla. La esfera de rotación lenta se convierte en el sol, mientras que los planetas se combinan para formar una nebulosa que rota rápidamente.
¿Qué hay dentro de una nebulosa?
Las nebulosas son inmensas nubes compuestas principalmente por gas y polvo, siendo el hidrógeno y el helio los gases más comunes en su composición. Sin embargo, no todas las nebulosas son iguales, ya que existen diferentes tipos, tanto naturales como artificiales.
A pesar de que los componentes de la nebulosa, como el gas y el polvo, se encuentran muy dispersos, en algunos casos pueden combinarse para formar partículas más grandes. La gravedad puede hacer que estos objetos masivos crezcan aún más.
Con el tiempo, la cantidad de gas y escombros puede aumentar tanto que el objeto colapsa bajo el peso de su propia gravedad. Esto provoca que el material en el centro se caliente, dando lugar al inicio de una nueva estrella.
¿Cuáles son los tipos de nebulosas?
- De reflexión:
Las nebulosas de reflexión son estrellas cercanas que reflejan la luz de otras estrellas cercanas que no emiten suficiente radiación. Estas nebulosas presentan un matiz azul debido a las partículas que dispersan la luz. Un ejemplo de este tipo de nebulosa es la Nebulosa de las Pléyades, también conocida como las 'siete hermanas'.
- De emisión:
Por otro lado, las nebulosas de emisión brillan con su propia luz. Las estrellas cercanas estimulan el gas de la nebulosa, haciéndolo ionizar y emitir luz en diferentes longitudes de onda, dependiendo del gas que lo conforma y la energía recibida de las estrellas circundantes.
Estas nebulosas suelen ser las más espectaculares y brillantes, con una forma irregular que rodea a las estrellas. En el centro galáctico hay muchos ejemplos de este tipo de nebulosas, que se pueden observar mejor durante el verano.
- De absorción:
También conocida como las 'nebulosas oscuras', no es directamente visible. Estas son estrellas que no emiten luz y ocultan las estrellas que sí lo hacen. Se ha conocido que el primer astrónomo en presenciar este tipo de nebulosas fue William Herschel. Dentro de esta rama se puede encontrar, la Nebulosa Cabeza de Caballo.
- Planetarias:
Estas son las estrellas que emiten la luz que tienen después de haber eliminado su gas exterior en la última etapa de su vida. Este tipo de nebulosa se parece a un anillo o un círculo cristalino. Se puede nombrar como ejemplo, la nebulosa de la 'estrella Gelibula'.
- Remanentes de supernova:
Las estrellas masivas terminan su vida violentamente como supernovas, dejando atrás remanentes de nebulosas que a menudo son diferentes de las atmósferas de los planetas. Estos remanentes pueden estar formados por estrellas de neutrones o agujeros negros y su explosión suele ser tan poderosa que se refleja en la nebulosa. Esto puede crear estructuras y patrones visibles en la nebulosa.
Dos ejemplos notables de remanentes de supernova son la Nebulosa del Cangrejo, visible en invierno y primavera. Otra es la Nebulosa del Velo, visible en verano desde un cielo oscuro.
- Nebulosas de emisión y reflexión:
Existen distintos tipos de nebulosas, incluyendo las nebulosas de emisión y reflexión. Las nebulosas de emisión brillan por sí mismas, gracias a la energía de las estrellas cercanas que ionizan el gas de la nebulosa. Las nebulosas de reflexión, por su parte, reflejan la luz de estrellas cercanas que no emiten suficiente radiación.
Un ejemplo impresionante de nebulosa es la Nebulosa de Orión, que combina rayos con puntos brillantes. El centro de la nebulosa se ilumina por pequeñas estrellas que forman el famoso 'trapezoide', mientras que la otra parte de la nebulosa emite su luz. Es una de las nebulosas más brillantes y sorprendentes del cielo.
¿Qué es una nebulosa de absorción?
Las nebulosas oscuras no tienen una estrella asociada y, por lo tanto, no están ionizadas ni reflejan la luz de las estrellas. En palabras simples, una nebulosa oscura es una área de gas y polvo que ni brilla ni emite luz. Al verlas a través de un telescopio, aparecerán como áreas oscuras que ocultan la estrella o el gas detrás de ellas.
La nebulosa oscura más conocida es la Cabeza de Caballo, pero existen otras regiones de gas oscuro que cubren grandes áreas del cielo y dan la impresión de que hay menos estrellas allí. Un ejemplo llamativo es el 'bolso de carbón'.
¿Qué es una nebulosa de emisión?
Una nebulosa de emisión es la más común. Es aquella que recibe radiación ultravioleta de las estrellas. Esto le permite brillar con luz propia al transformar los átomos de hidrógeno. Un ejemplo conocido de este tipo es la nebulosa Omega, también conocida como nebulosa Cisne o M17. Las estrellas cercanas estimulan el gas de la nebulosa para ionizarlo y permitir que emita luz en diferentes longitudes de onda, dependiendo del tipo de gas y la energía recibida.
Estas nebulosas suelen ser las más espectaculares y brillantes. Con muchos tipos cerca del centro galáctico, lo que las hace más visibles durante el verano.
¿Qué es una nebulosa de gas?
Una nebulosa es una estructura difusa y gigante que ocupa un gran espacio en el universo, compuesta principalmente de gas y polvo cósmico. Estos materiales se expulsan por estrellas inactivas, en un proceso conocido como supernova. Algunas nebulosas son el lugar donde se forman nuevas estrellas, por lo que a menudo se les conoce como 'viveros estelares'.
Las nebulosas de gas desempeñan un papel crucial en el desarrollo y evolución de las estrellas, y se pueden encontrar en toda la galaxia. El hidrógeno, el elemento más abundante del universo, es un componente clave de estas nebulosas. También es un componente esencial de las moléculas de agua y es fundamental para la vida tal como la conocemos.
¿Qué es una nebulosa de orión?
La Nebulosa de Orión, también conocida como Messier 42 o M42. Es un objeto destacado en el cielo nocturno, a pesar de encontrarse a una distancia de 1400 años luz de la Tierra. Fue descubierta en 1610 por el astrónomo francés Nicolas Peyresque.
Esta nebulosa se encuentra al sur del cinturón de Orión y está compuesta por cientos de estrellas jóvenes y un grupo de estrellas recién nacidas llamado Trapecio, con una edad de unos pocos millones de años. La Nebulosa de Orión muestra una variedad de colores:
- Vapor rojo: se produce por la emisión electromagnética del hidrógeno ionizado.
- Vapor azulado con reflejos violetas: resulta del reflejo de las estrellas de tipo espectral situadas en el centro de la nebulosa.
- Vapor verde: se produce por la transferencia de electrones al átomo de oxígeno.
Cuando se estudió la nebulosa, se descubrieron alrededor de 700 estrellas en diferentes etapas de formación. La imagen de Orión representa un cinturón de asteroides donde el polvo cósmico impacta y crea estrellas debido a la atracción gravitatoria.
¿Qué tan grande es una nebulosa?
El tamaño de una nebulosa depende de factores como su edad y masa. Pueden contener cientos de miles de masas solares y tener varios cientos de años luz de diámetro. A pesar de la fuerza gravitatoria que puede causar el colapso de una nube, ésta se equilibra con la baja presión del gas en la nebulosa.
Las supernovas, también conocidas como núcleos moleculares gigantes, pueden contener más de un millón de masas solares y ocupar más de 200 parsecs de espacio. Los glóbulos de Bok, por otro lado, son más pequeños y suelen tener menos de 2,000 masas solares y poco más de tres años luz de diámetro.
El Cúmulo del Trapecio es un grupo de estrellas jóvenes y pequeñas que forman parte de un cúmulo de estrellas más grande llamado el Cúmulo de la Nebulosa de Orión. Este cúmulo contiene unas 2,000 estrellas y tiene un diámetro de 20 años luz y se estima que tiene una masa de 4,500 masas solares.
La 30 Doradus es una nebulosa gigante en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite que orbita nuestra Vía Láctea. Esta nebulosa es conocida por ser la más grande de su tipo y se encuentra a unos 170,000 años luz de la Tierra.
¿Cuál es la nebulosa más grande del universo?
La Nebulosa de la Tarántula, también conocida como NGC 2070, es la más grande en el universo y es astronómicamente fascinante. El hidrógeno de la nebulosa es de color rojo y rosa, mientras que el oxígeno es de color verde y azul. El gas rojo y rosa indica que la nebulosa es altamente productiva y contiene el brillante cúmulo R136a, que tiene numerosas estrellas masivas entre las más brillantes y calientes conocidas por la ciencia.
Inicialmente, se pensó que la Tarántula era una estrella real, pero en 1751, Nicolas-Louis de Lacaille descubrió que en realidad era una nebulosa. Esta región se encuentra en la Gran Nube de Magallanes y es la más importante de la cercana Vía Láctea. La Tarántula representa el tipo de emisión.
La Nebulosa de la Tarántula es un objeto astronómico de gran importancia debido a su extraordinario brillo a pesar de encontrarse a una distancia de 170,000 años luz de la Tierra. Su magnitud de ocho es inusualmente brillante, y si estuviera situada a la misma distancia que la Nebulosa de Orión, proyectaría una sombra. De hecho, es la región de formación más activa y compleja del Grupo Local de galaxias.
En el centro de la nebulosa se encuentra el cúmulo masivo R136, que es compacto y tiene una masa de 450,000 veces la del Sol. Es rico en estrellas con masas y luminosidades extremadamente altas, incluyendo R136a1, la estrella más brillante conocida de la galaxia. El cúmulo produce una gran cantidad de energía, lo que lo convierte en el responsable del brillo de la nebulosa. Su edad se estima entre uno y dos millones de años, y se cree que eventualmente se transformará en una esfera de cristal.
¿Cuántas nebulosas hay dentro del universo?
Existe un número de nebulosas planetarias que se pueden conocer hace años en la vía láctea. Era un aproximado de 2500 dependiendo de las teorías que se desarrollaban, pero existen muchas que no han sido detectadas. Este número puede alcanzar unas 8000 nebulosas planetarias.
Se puede mencionar algunas que han sido detectadas por la NASA. Además, pueden estar catalogadas como las más espectaculares de nuestro cosmos.
- Nebulosa Dumbbell
También se le conoce como Messier 27 o nebulosa que irradia luz infrarroja. Se encuentra en Vulpecula, a mil trescientos años luz. Es lo mismo que ver un planeta y tiene su tamaño.
- Nebulosa Mariposa
Esta se crea cuando la materia central no es solo una estrella, sino un sistema binario. Por ello, se piensa que es una nebulosa planetaria bipolar. Su ubicación de este objeto está a dos mil cien años luz lejos de la Tierra.
- Nebulosa de la Hélice
Se encuentra en la galaxia llamada Acuario. En los últimos momentos de su existencia, una estrella similar al Sol creó el objeto en cuestión. Este objeto se encuentra a 6947 años luz de la Tierra.
- Nebulosa de la Tarántula
Es una de las zonas más grandes que ayudan a la creación de las estrellas que están cerca del espacio. Aparte de ser el más brillante.
- Nebulosa del Velo
El polvo y el gas que es caliente de esta nebulosa son muy brillantes. Esta se encuentra a unos mil quinientos años luz lejos de la Tierra.
- Nebulosa del Cangrejo
El remanente de supernova en la galaxia, conocido como V -Láctea, que fue visible en el cielo durante 22 meses. Esta nebulosa está ubicada a 6.523 años luz lejos de la Tierra.
- Nebulosa Roseta
Está a unos cinco mil años del tiempo actual de la Tierra. En una nube molecular masiva que forma parte de la constelación de Monoceros o Unicornio.
- Nebulosa Pac-Man
El asteroide NGC 28 a menudo se conoce como la Nebulosa Pac-Man. En la imagen que produjo el telescopio Spitzer, se podían ver luces infrarrojas rojas, verdes y azules. Está situado en la constelación de Casiopea.
- Nebulosa de la Flama
El nombre se adquiere gracias al estilo de imagen que proyectó al ser descubierta, ya que se veía como llamas ardiendo. Se ubica cerca de la estrella hacia el oriente del cinturón de Orión, y está unos 1.400 años luz de la Tierra.
- Nebulosa de la Pequeña Gema
La nebulosa de pequeña gema está situada en la galaxia de Sagitario a una distancia de 6000 años luz.
- Nebulosa Cabeza de Caballo
Se encuentra a 1.500 años luz de la Tierra. Es una nebulosa de absorción con un diámetro aproximado de 3,5 años.
- Nebulosa Cabeza de Mono
En esta nebulosa, descubierta por el telescopio Spitzer de la NASA en la región de la estrella NGC 2174, se han observado estrellas jóvenes cubiertas de polvo cósmico. Ubicada a una distancia de 6.400 años luz de la Tierra. En direcciones de baja frecuencia, el lodo caliente arde ferozmente.
- La nebulosa de Orión
Esta nebulosa tiene la capacidad de hacer giros a varias velocidades. Las estrellas que son más jóvenes pueden girar de manera más rápida que las que son viejas. Está situada a 1.350 años luz.
Otras que podemos mencionar son:
- Nebulosa estrella llameante
- Nebulosa Trífida
- Nebulosa del Lápiz
- Nebulosa de la Quilla
- Nebulosa Pata de Gato
- Nebulosa NGC 1999
- Nebulosa del Búho meridional
- Nebulosa del Cuadrado Rojo o MWC 922
- Nebulosa del Corazón
- Nebulosa Omega
La exploración de las nebulosas es un fascinante campo de estudio astronómico. Este requiere la habilidad y destreza de astrofísicos equipados con poderosos telescopios. Los telescopios espaciales de la NASA, como el Hubble y el Spitzer, han sido cruciales para la identificación de nebulosas distantes y desconocidas.
Gracias a la tecnología avanzada de estos instrumentos especializados, podemos disfrutar de imágenes coloridas y cautivadoras. Estas muestran todo el espectro de colores presentes en la nebulosidad, desde el oxígeno rojo, naranja y azul, hasta el helio. Estas exposiciones prolongadas revelan la belleza y complejidad de las nebulosas y nos brindan una visión única del universo.