La exhibición energética de una estrella moribunda completamente en foco

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El gas y el polvo expulsados por una estrella moribunda en el corazón de NGC 1514 aparecen perfectamente en foco gracias a los datos de infrarrojo medio del Telescopio Espacial James Webb. Sus anillos, que solo se detectan en luz infrarroja, ahora parecen grumos difusos dispuestos en patrones enredados, y una red de agujeros más claros cerca de las estrellas centrales muestra por dónde se abrió paso el material más veloz.

Lo que aparenta ser una sola estrella grande y brillante (pero en realidad es un par) resplandece con brillantes picos de difracción púrpura en el centro de un gran cilindro difuso de gas y polvo, inclinado hacia la izquierda. En el centro, una nube grumosa de color rosa brillante ocupa aproximadamente el 25 % de la vista. En la nebulosa planetaria NGC 1514 se observan dos grandes anillos en un ángulo de aproximadamente 60 grados que parecen unidos en la parte superior izquierda e inferior derecha. Los bordes son más densos y forman una V poco profunda que se extiende hacia el interior. Las formas anilladas son naranjas en la parte superior izquierda e inferior derecha, y azules en la parte inferior y central derecha. Hay material naranja difuso alrededor del cuerpo. El fondo negro del espacio está salpicado de pequeñas estrellas y galaxias, principalmente en tonos azules y amarillos. Las áreas que el Webb no observó se encuentran a lo largo de los bordes superiores, una delgada vertical cerca de la nebulosa en la parte superior izquierda, y en las esquinas inferiores izquierda y derecha. Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Ressler (NASA-JPL), Dave Jones (IAC)

Los anillos alrededor de NGC 1514 fueron descubiertos en 2010, pero ahora Webb permite a los científicos examinar exhaustivamente la naturaleza turbulenta de esta nebulosa.

Esta escena se fue ‘materializando’ por al menos 4000 años y seguirá cambiando durante muchos milenios más. En el centro se encuentran dos estrellas que aparecen como una sola en la observación del Telescopio Webb; se distinguen por sus brillantes picos de difracción. Las estrellas siguen una órbita estrecha y alargada de nueve años y están envueltas en un arco de polvo representado en naranja.

Una de estas estrellas, que solía ser varias veces más masiva que nuestro Sol, fue la protagonista de esta escena. Una vez agotadas las capas externas de la estrella, solo quedó su núcleo compacto y caliente. Como estrella enana blanca, sus vientos se aceleraron y se debilitaron, lo que podría haber arrastrado material hacia capas delgadas.

¿Y esa forma de reloj de arena?
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Las observaciones del Telescopio Webb muestran que la nebulosa se encuentra en un ángulo de 60 grados, lo que la hace parecer como si se estuviera vertiendo algo, pero es mucho más probable que NGC 1514 tenga la forma de un reloj de arena con los extremos recortados. Se advierten indicios de una cintura estrecha cerca de las esquinas superior izquierda e inferior derecha, donde el polvo es naranja y se desplaza en forma de V poco profunda. Cuando esta estrella se encontraba en su punto máximo de pérdida de material, su compañera podría haberse acercado mucho, dando lugar a estas formas inusuales. En lugar de producir una esfera, la interacción es probable que haya formado anillos.

Aunque el contorno de NGC 1514 es bastante nítido, el ‘reloj de arena’ también tiene “lados” que integran ese despliegue tridimensional. Y allí están las tenues, semitransparentes nubes anaranjadas entre los anillos que dan cuerpo a la nebulosa.

La red de estructuras moteadas
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Los dos anillos de la nebulosa se ven iluminadas de manera desigual en las observaciones entregadas por el Telescopio Webb, y se advierten más difusos en la parte inferior izquierda y superior derecha. También se ven borrosos o texturizados. Los científicos creen que los anillos están compuestos principalmente por diminutos granos de polvo que, al ser alcanzados por la luz ultravioleta de la estrella enana blanca, se calientan lo suficiente como para ser detectados por el Telescopio Webb. Además del polvo, el telescopio también reveló oxígeno en su grumoso centro rosado, especialmente en los bordes de las burbujas o agujeros.

NGC 1514 también destaca por los faltantes. El carbono y sus versiones más complejas, un material similar al humo conocido como hidrocarburos aromáticos policíclicos, son comunes en las nebulosas planetarias (capas en expansión de gas brillante expulsadas por estrellas en etapas avanzadas de su vida). Ninguno de estos materiales ha sido detectado en NGC 1514. Es posible que las moléculas más complejas no hayan tenido tiempo de formarse debido a la órbita de las dos estrellas centrales, que mixturó el material expulsado. Una composición más simple también implica que la luz de ambas estrellas llega mucho más lejos, razón por la cual observamos los tenues anillos con forma de nube.

¿Y esa estrella azul brillante que vemos abajo a la izquierda, con picos de difracción ligeramente más pequeños que las estrellas centrales? Tranquilos, los científicos, como expertos en la descripción de un cuadro, nos indican que no forma parte de esta escena. De hecho, la estrella está más cerca de nosotros.

Esta nebulosa planetaria ha sido estudiada por astrónomos desde finales del siglo XVIII. El astrónomo William Herschel observó en 1790 que NGC 1514 fue el primer objeto del cielo profundo que apareció genuinamente nublado; no pudo distinguir lo que vio en estrellas individuales dentro de un cúmulo, como otros objetos que había catalogado. Ahora, gracias al Telescopio Webb, nuestra visión es considerablemente más nítida.