Los científicos están desconcertados: aparece una especie de barra de hierro en la Nebulosa del Anillo

Los científicos están desconcertados por lo que ha aparecido en el centro de la Nebulosa del Anillo. El nuevo espectrógrafo WEAVE, instalado en el telescopio Willimam Herschel del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma) ha detectado una anomalía en esta formación cósmica. Las imágenes han revelado una formación que tiene el aspecto de una barra de hierro de un origen desconocido y que ha desconcertado a los investigadores.

Imagen compuesta RGB de la Nebulosa del Anillo (también conocida como Messier 57 y NGC 6720), construida a partir de cuatro mapas de líneas obtenidos con WEAVE/LIFU. El anillo exterior brillante está formado por emisión procedente de tres iones distintos de oxígeno, mientras que la “barra” que cruza la región central se debe a un plasma de átomos de hierro ionizados cuatro veces. El norte está arriba y el este a la izquierda en la imagen. 

Este hallazgo se describe con todo lujo de detalles en un artículo de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, liderado por astrónomos del University College de Londres y la Universidad de Cardiff, en el que también han participado científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Una barra de hierro en la Nebulosa del Anillo

Los datos recogidos con el espectrógrafo WEAVE revelan la presencia de una nube de átomos de hierro, con forma de barra o tira y que encaja justo dentro de la capa interna de la nebulosa de forma elíptica, que resulta muy reconocible gracias a imágenes bien conocidas, incluidas las hermosas imágenes en el rango infrarrojo obtenidas recientemente por el Telescopio Espacial James Webb (JWST). La longitud de la barra es aproximadamente 500 veces la de la órbita de Plutón alrededor del Sol, y su masa en átomos de hierro es comparable a la masa de Marte.

La Nebulosa del Anillo, observada por primera vez en 1779 en la constelación septentrional de Lyra por el astrónomo francés Charles Messier, es una colorida cáscara de gas expulsada por una estrella al finalizar la fase de su vida en la que quema combustible nuclear. Algo que realizará el Sol de forma similar dentro de unos pocos miles de millones de años.

Cómo se ha descubierto la nube de hierro

La nube de hierro fue descubierta utilizando las capacidades de espectroscopía integral de un nuevo instrumento WEAVE, instalado en el Telescopio de 4.2 m William Herschel, el telescopio principal del Grupo Isaac Newton en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma.

El instrumento, en su configuración para espectroscopía integral de gran campo, está compuesto por un conjunto de cientos de fibras ópticas, gracias a lo que el equipo de astrónomos ha podido obtener, por primera vez, espectros (donde la luz se separa en sus longitudes de onda constituyentes) en cada punto de toda la Nebulosa del Anillo, y en todas las longitudes de onda ópticas.

El autor principal de este estudio, Roger Wesson, investigador del Departamento de Física y Astronomía del UCL y de la Universidad de Cardiff, asegura que “aunque la Nebulosa del Anillo ha sido estudiada utilizando muchos telescopios e instrumentos diferentes, WEAVE nos ha permitido observarla de una manera nueva, que proporciona mucho más detalle que antes. Al obtener un espectro continuo de toda la nebulosa, podemos crear imágenes de la nebulosa en cualquier longitud de onda y determinar su composición química en cualquier posición”.

Wesson explica que, en este caso, “cuando procesamos los datos y nos desplazamos por las imágenes, algo resaltó con total claridad: era esta ‘barra’ de átomos de hierro ionizado previamente desconocida, en el centro del familiar e icónico anillo”.

Conjunto ilustrativo de 8 imágenes individuales de líneas de la Nebulosa del Anillo obtenidas con WEAVE. El color en cada mapa representa el brillo de la emisión, siendo el marrón-rojo el más intenso, pasando por amarillo y verde hasta azul para la emisión más débil. El norte está arriba y el este a la izquierda en cada panel.

Se desconoce cómo se formó la barra de hierro

Los autores del nuevo artículo señalan que la forma en que se formó la barra de hierro es actualmente un misterio, y que se necesitan observaciones adicionales y más detalladas para desentrañar lo que está ocurriendo. Los posibles escenarios se dividen en dos grandes opciones: la barra de hierro podría estar revelando algo nuevo sobre cómo se expulsó la nebulosa por parte de la estrella central, o quizá (de manera más intrigante) el hierro sea un arco de plasma extremadamente estirado, resultado de la evaporación de un planeta rocoso atrapado en el proceso de expulsión de la nebulosa. 

Jorge García Rojas, investigador postdoctoral del IAC y coautor del artículo, comenta que “sin duda necesitamos saber más, en particular si otros elementos químicos coexisten con el hierro recién detectado, ya que esto probablemente nos indicaría qué clase de modelo debemos seguir. En este momento, nos falta esta información crucial”.

El equipo está trabajando en un estudio de seguimiento y planea obtener datos utilizando el modo de espectroscopía de campo integral a alta resolución espectral de WEAVE para comprender mejor cómo podría haberse formado la barra.