Las nebulosas planetarias se forman cuando las estrellas gigantes rojas se despojan de sus capas externas al quedarse sin combustible de helio, convirtiéndose en estrellas enanas blancas, densas y calientes, aproximadamente del tamaño de la Tierra. Enriquecido con carbono, el material arrojado forma patrones deslumbrantes a medida que es soplado suavemente hacia el medio interestelar.

La mayoría de las nebulosas planetarias son aproximadamente circulares, pero algunas tienen forma de reloj de arena o de ala, como la Nebulosa de la Mariposa. Estas formas probablemente se formaron por la atracción gravitatoria de una segunda estrella que orbitaba alrededor de la estrella «madre» de la nebulosa, lo que provocó que el material se estirara en un par de lóbulos de nebulosa, o «alas». Como un globo que se expande, las alas crecen con el tiempo sin cambiar su forma original.

Sin embargo, una nueva investigación muestra que algo anda mal con la Nebulosa de la Mariposa. Cuando un equipo dirigido por astrónomos de la Universidad de Washington comparó dos exposiciones de la Nebulosa de la Mariposa tomadas por el Telescopio Espacial Hubble en 2009 y 2020, vieron cambios dramáticos en los materiales dentro de las alas. También informará el 12 de enero. 241a Reunión de la Sociedad Astronómica Americana En Seattle, los fuertes vientos están provocando cambios complejos en los materiales dentro de las alas de la nebulosa. Quieren entender cómo podría ser posible tal actividad a partir de lo que debería ser una «estrella dispersa en gran parte moribunda sin combustible restante».

«La Nebulosa de la Mariposa es extrema por la masa, la velocidad y la complejidad de sus eyecciones desde su estrella central, que es más de 200 veces más caliente que el Sol, pero un poco más masiva que la Tierra», dijo Bruce Balick, líder del equipo. Profesor Emérito de Astronomía. «He estado comparando imágenes del Hubble durante años y nunca había visto nada igual».

El equipo comparó imágenes de Hubble de alta resolución tomadas con 11 años de diferencia con un gráfico de las velocidades y patrones de crecimiento de las características dentro de las alas de la nebulosa. La mayor parte del análisis fue realizada por Lars Borchert, un estudiante de posgrado de la Universidad de Aarhus en Dinamarca que participó en este estudio como estudiante de pregrado en la Universidad de Washington.

Borchert descubrió casi media docena de «chorros», que comenzaron hace unos 2.300 años y terminaron hace 900 años, que expulsaron material en una serie de salidas desiguales. El material en las partes exteriores de la nebulosa se mueve rápidamente, a unas 500 millas por segundo, mientras que el material está más cerca de la parte oculta. estrella central Se expande mucho más lento, aproximadamente a una décima parte de esa velocidad. Los caminos de los chorros se cruzan entre sí, formando estructuras «caóticas» y patrones de crecimiento dentro de las alas.

No es fácil explicar la estructura interna multipolar y rápidamente cambiante de la nebulosa utilizando los modelos actuales de cómo se forman y evolucionan las nebulosas planetarias, según Balek. Oculta por el polvo y los escombros, la estrella en el centro de la nebulosa podría fusionarse con una estrella compañera O tomando material de una estrella cercana, creando campos magnéticos complejos y generando los chorros.

“En este punto, estas son solo hipótesis”, dijo Balik. «Lo que esto nos muestra es que no entendemos completamente la gama completa de procesos de formación en el trabajo cuando se forman las nebulosas planetarias. El siguiente paso es obtener imágenes del centro de la nebulosa con el telescopio espacial James Webb, ya que luz infrarroja Desde la estrella perfora el polvo».

Estrellas como nuestro sol se hincharán hasta convertirse en gigantes rojas y formarán una nebulosa planetaria algún día, expulsando carbono y elementos relativamente pesados ​​a la atmósfera. medio interestelar Dar forma sistemas estelares planetas en un futuro lejano. Esta nueva investigación, y otros análisis de «lapso de tiempo» de nebulosas planetarias, pueden ayudar a explicar no solo cómo se formó el material para futuros sistemas estelares, sino también cómo se produjeron y ensamblaron los componentes básicos de nuestro propio oasis hace miles de millones de años.

“Es una historia de creación que sucede una y otra vez en nuestro universo”, dijo Balik. «Los procesos de formación proporcionan información clave sobre la historia y los efectos de la actividad estelar».

Otros miembros del equipo son Joel Kastner del Instituto de Tecnología de Rochester y Adam Frank de la Universidad de Rochester.