Un único objeto astronómico nos muestra lo dinámico y maravilloso que puede ser el Cosmos

Superficialmente, este artículo va a tratar casi enteramente sobre un único objeto astronómico. Pero lo que pretendo a través del mismo es poder compartirles algunas ideas profundas e importantes que van más allá de ese único objeto, y que pueden aplicarse prácticamente a cualquier entidad o evento en el universo.

Algunas de estas ideas tienen que ver con la forma en la cual percibimos el universo a nuestro alrededor y los métodos que utilizamos para comprender todo aquello que nos rodea. A medida que vaya contándoles sobre este maravilloso objeto astronómico del que les hablo, voy a ir refiriéndome a estas ideas. Espero que además disfruten del aprendizaje sobre este increíble objeto, así como también que puedan alcanzar sus propias conclusiones e ideas adicionales.


Para empezar nuestro viaje hacia ese, por el momento, misterioso objeto, lo único que tenemos que hacer es imaginarnos en una noche con el cielo despejado y lo más oscuro posible, lejos de la contaminación lumínica de la ciudad, y simplemente levantar la vista hacia el cielo.

Increíble vista del cielo nocturno en el hemisferio sur, 
donde pueden apreciarse las galaxias “Pequeña Nube de Magallanes” (izquierda)
 y “Gran Nube de Magallanes” (derecha).

Vamos a dirigir nuestra mirada hacia un objeto que puede observarse a simple vista, aunque de forma muy tenue, entre las constelaciones de Dorado y Mensa. Para aquellos mas avezados en el tema, se encuentra más precisamente en dirección al polo sur de la eclíptica. Eso que parece ser una pequeña nube difusa, es en realidad una galaxia entera que contiene aproximadamente 30.000 millones de estrellas, denominada “Gran Nube de Magallanes”.

Vista centrada en la galaxia “Gran Nube de Magallanes”.

Dicha galaxia enana se encuentra a unos 160.000 años luz de distancia, lo cual, aunque pueda parecerles insólito, es realmente muy cerca en términos galácticos, siendo ésta la tercera galaxia más cercana a nuestra Vía Láctea. Pero el objeto que nos interesa se encuentra escondido en las profundidades de la galaxia, así que sumerjámonos de lleno en ella y veamos que encontramos.

Mosaico de la porción central de la Nebulosa de la Tarántula, 
creado a partir de imagines obtenidas con la cámara WFPC2 del telescopio 
espacial Hubble.

¡Wow! ¿Bellísimo, verdad? Lo que estamos observando en este momento es uno de los objetos más espectaculares de la Gran Nube de Magallanes. Su nombre técnico es NGC 2070, pero es bien conocida como la Nebulosa de la Tarántula. Este fantástico objeto tiene un diámetro aproximado de 1.000 años luz y es un objeto extremadamente luminoso.

Fotografía de un acercamiento a una porción especifica de la 
Nebulosa de la Tarántula, donde se produce el nacimiento de nuevas estrellas,
 tomada por el telescopio espacial Hubble.

Para darnos una idea de cuan luminosa es, podemos hacer una comparación con otra nebulosa conocida, la Nebulosa de Orión. Mientras que la Nebulosa de Orión se encuentra ubicada a sólo a 1.340 años luz, la Nebulosa de la Tarántula se encuentra ubicada a 160.000 años luz de distancia. Para comprender la increíble luminosidad de ésta última podemos decir que, si pudiéramos tomar a la Nebulosa de la Tarántula y ponerla en el lugar de la Nebulosa de Orión, entonces su brillo sería tan intenso que llegaría a producir sombras en nuestro planeta y cubriría una espacio comparable al de 60 lunas llenas en el cielo.

Esta vista muestra una parte de una región de formación estelar muy activa 
en la Nebulosa de la Tarántula. En el centro exacto de la imagen 
se encuentra la muy activa pero aislada estrella VFTS682
 y hacia abajo a la derecha podemos observar el cumulo estelar R136.

Tal luminosidad puede ser explicada fácilmente si tomamos en consideración que la Nebulosa de la Tarántula es una gigantesca y muy activa región de formación estelar, donde se encuentran impresionantes cúmulos estelares que dan hogar a multitudes de estrellas jóvenes, masivas y gigantes, que brillan intensamente e iluminan los gases de la nebulosa.

Usando una combinación de instrumentos en el Very Large Telescope (VLT) de la ESO,
 los astrónomos han descubierto las estrellas más masivas hasta el momento, 
algunas de aparentemente 300 veces la masa del Sol. 
Las más extremas de estas estrellas fueron encontradas en el 
cumulo RMC 136A, ubicado en la Nebulosa de la Tarántula.

Pero nuestro camino no ha terminado aún. No es la Nebulosa de la Tarántula el objeto al que me referí al principio del artículo, y tampoco nos interesan sus cúmulos estelares ni sus estrellas jóvenes; más bien todo lo contrario. El objeto que nos interesa está ubicado en las periferias de la Nebulosa, y si bien en el pasado fue una estrella, podemos decir que envejeció y murió caóticamente mucho tiempo atrás.

Acercamiento a la región de la Nebulosa de la Tarantula donde puede empezar 
a apreciarse la supernova SN 1987A.

Si observamos cuidadosamente podremos apreciar un objeto con forma de reloj de arena, o del número 8, o del signo de infinito… bueno, dependiendo del ángulo de visión puede parecernos muchas cosas, pero lo importante es lo que realmente es. Y este peculiar objeto no es otra cosa que el remanente de una estrella que explotó en supernova mucho tiempo atrás.

Segundo acercamiento donde puede apreciarse la posición exacta 
de SN 1987A con mayor definición.

Hace 25 años fue observada la supernova más brillante y cercana de la era moderna, desde la invención de los telescopios y observatorios modernos. En honor al año en el cual esto sucedió, dicha supernova fue nombrada “SN 1987A”. Debemos tener en cuenta que, debido a que la estrella original que se convirtió en supernova (una supergigante azul llamada Sanduleak -69° 202) se encontraba a 160.000 años luz de distancia, mientras que aquí en la Tierra recibimos la luz proveniente de la explosión en supernova en el año 1987, en realidad la explosión en sí se produjo hace 160.000 años, cuando aquí en la Tierra el homo sapiens recién empezaba a poblar el planeta.

Anillos circunestelares alrededor de SN 1987A, con el material eyectado
 por la explosión de supernova en el centro del anillo interior.

Como sucede siempre que observamos lejos en el espacio, también observamos atrás en el tiempo, como eran los objetos en el pasado. Con el caso de SN 1987A, fue la primer oportunidad para los astrónomos modernos de observar una supernova cercana, y el estudio de éste objeto nos ha proporcionado mucha información sobre el colapso nuclear en las supernovas.

Vista central de la supernova SN 1987A y sus anillos, obtenida con 
la Cámara Planetaria de Gran Angular 2 del telescopio espacial Hubble.

Pero lo que quiero contarles sobre éste objeto, y el propósito principal del artículo, se relaciona con una serie de imágenes tomadas a SN 1987A a través de los años. Vamos a observar primero la secuencia de imágenes, tomadas por el telescopio espacial Hubble durante 15 años, entre los años 1994 y 2009, y luego vamos a analizar exactamente lo que se observa en ellas.

¿Impresionante, verdad? Bueno, una vez que expliquemos y podamos entender éstas imágenes, verán que el fenómeno es aún más impresionante. En el centro de este objeto similar a un ojo de fuego se encuentra el remanente de lo que en algún momento fue la estrella Sanduleak -69° 202, que de acuerdo a la masa de la estrella original debería ser una estrella de neutrones. Pero esto no se encuentra confirmado, debido a que tras años de observación con el Hubble no se ha podido verificar la existencia de la estrella de neutrones. La explicación más verosímil acerca de la estrella de neutrones no encontrada apuntaría a que está escondida tras densas nubes de polvo y gases; otras explicaciones apuntan a que muchas cantidades de material fueron absorbidas por la estrella de neutrones, haciéndola colapsar en un agujero negro, o que el núcleo original colapsado se haya convertido en una hipotética estrella de quarks.

La explosión en supernova de SN 1987A catapultó al espacio tremendas
 cantidades de gas, luz y neutrinos. En el acercamiento de la región central 
que aparece en el recuadro inferior podemos observar cómo la 
bola de fuego y materiales se expandió y creció en tamaño 
a lo largo de 2 años, desde el momento en que la estrella explotó.

Rodeando ese núcleo (por el momento) misterioso, encontramos un enorme anillo que envuelve al objeto. Este primer anillo interior (también existen otros dos anillos exteriores) posee un ancho total de un año luz y está compuesto de material denso expulsado por la estrella original 20.000 años antes de la explosión en supernova. Quiere decir que el anillo de material no es producto de la supernova, sino que cuando la estrella se convirtió en supernova hace 25 años (o hace 160.000 años, según que punto de vista queramos asumir) el anillo de material ya se encontraba allí.

El remanente de la supernova en expansión alrededor de SN 1987A 
y su interacción con aquello que lo rodea, visto en rayos X y en luz visible.

¿Qué es lo tan asombroso acerca de la secuencia de imágenes que mostramos anteriormente? Lo que podemos observar en dicha imagen son los residuos en expansión producidos por la colosal explosión en supernova, colisionando con el anillo de material previamente expulsado. Los astrónomos esperaron por años a que dicha colisión se produjese, y el resultado puede observarse en la serie de imágenes tomadas por el Hubble.

Secuencia de imágenes de la expansión de materiales y colisión 
con el anillo interno, desde Septiembre de 1994 hasta Noviembre de 2003.

El material eyectado por la supernova se expandió a una velocidad aproximada de 60 millones de kilómetros por hora y colisionó con el anillo, lo que causó que el material del mismo se calentara intensamente, haciéndolo brillar como puede verse en las últimas imágenes. Gran parte del brillo se debe a la generación de altas cantidades de rayos X energéticos durante el momento de la colisión.

Secuencia resumida de la expansión de materiales e interacción 
con el anillo interno, desde Septiembre de 1994 hasta Diciembre de 2006.

Muchas veces, cuando se habla sobre astronomía o cosas que suceden en el universo, se las piensa como fenómenos estáticos, inmutables y donde nada activo parece suceder. En la antigüedad se creía que las estrellas en la noche componían un manto esférico inmutable que rotaba alrededor de nuestro planeta y no cambiaba jamás. Cuando la gente escucha hablar sobre planetas, estrellas u otros fenómenos, excepto que use un extremo de imaginación, suele pensarlos como eventos ajenos, lejanos, minúsculos, inactivos.

La expansión del remanente de la supernova de SN 1987A
 en luz visible (HST), rayos X (Chandra) y ondas de radio (ATCA).
 No hay imagen de 1996 de Chandra puesto que todavía 
no había sido lanzado.

Por ejemplo, cuando se observa una foto de la nebulosa de la Tarántula, se la ve como una nube estática de gases y no mucho más, cuando en realidad allí suceden toda clase de fenómenos caóticos e increíbles, como la creación de miles de estrellas nuevas a partir de materiales, la creación de sistemas planetarios alrededor de dichas estrellas, la colosal muerte de otras estrellas, altísimas liberaciones de energía en forma de rayos X y gamma, entre muchos otros fenómenos.

Impresionante imagen de una región muy activa de la Nebulosa de la Tarántula.

Esta imagen equivocada que tenemos del universo que nos rodea, y que muchas veces lleva a pensar que lo que se encuentra “allí afuera” puede ser aburrido o ajeno, suele generarse en las personas debido a que todo lo que ocurre en la lejanía del cosmos parece suceder muy lentamente, existiendo incluso fenómenos que ni siquiera pueden ser apreciados en el intervalo de una vida humana. Una analogía para explicar esta lentitud en los fenómenos astronómicos de acuerdo a su lejanía es lo que sucede al observar un avión mientras cruza los cielos: aunque sabemos que viaja a velocidades de miles de kilómetros por hora, lo vemos desplazarse muy lentamente por el cielo, debido a la gran distancia relativa a la que se encuentra. Lleven dicho ejemplo al extremo y comprenderán porque las estrellas, nebulosas y galaxias parecen estáticas en los cielos.

El objeto astronómico SN 1987ª con su anillo encendido y brillando tras
 la colisión e interacción con los materiales en expansión de la supernova.

Es por eso que me parece que el ejemplo del objeto SN 1987A es de gran ayuda al momento de ilustrar la actividad y el dinamismo que en realidad se producen en nuestro universo. Que tengamos la posibilidad de observar, en un plazo de tan solo 15 años, cómo las ondas de choque y el material de una explosión en supernova, viajando a decenas de millones de kilómetros por hora, colisionan contra un anillo de material previamente expulsado y lo encienden, haciéndolo brillar y resplandecer en los cielos, me parece algo sencillamente maravilloso. Y creo que nos ayuda en ese ejercicio de imaginación mental en el que frecuentemente tenemos que embarcarnos para comprender como funciona el cosmos y todo lo que nos rodea.