Los tipos de nebulosas

Los tipos de nebulosas. Las nebulosas son nubes de gas y polvo con diámetros de cientos de años luz que constituyen el motor de formación de las estrellas.

El Universo es un lugar asombroso. Con una edad de 13.800 millones de años y un diámetro de 93 mil millones de años luz, el Cosmos es el hogar de más de 2 millones de millones de galaxias, cada una de ellas con miles de millones de estrellas. Pero, por encima de todo, el Universo es un lugar dinámico.

Como si de un ecosistema casi infinito se tratara, en el Universo, las estrellas van pasando por ciclos de formación y muerte. Algún día, dentro de unos 5.000 millones de años, nuestro Sol morirá. Y esto, pese a que marque inevitablemente el fin de la Tierra, solo marcará el inicio de la vida de una nueva estrella.

Y es que cuando una estrella muere, toda su materia se expande por el espacio, formando inmensas nubes de gas y polvo conocidas como nebulosas. Estas nebulosas, más allá de ser asombrosas visualmente, son el motor de formación de nuevas estrellas.

Y en el artículo de hoy, además de entender qué son y cuál es su importancia en el Universo, veremos de qué modo pueden clasificarse, analizando las características de cada uno de los tipos. Empecemos nuestro viaje a lo largo del Cosmos.

¿Qué es una nebulosa?

Una nebulosa es una gigantesca nube de gas y polvo cósmico que puede entenderse como una región dentro de una galaxia en la que el gas (básicamente hidrógeno y helio) y el polvo (partículas sólidas muy pequeñas) se mantienen unidos por la propia atracción entre partículas, formando unas nubes con tamaños increíblemente grandes, llegando a formar estructuras de varios cientos de años luz.

De hecho, las nebulosas son nubes con diámetros de entre 50 y 300 años luz (para poner en perspectiva, la estrella más cercana al Sol está a poco más de 4 años luz). Esto significa que, teniendo en cuenta que un año luz es la distancia que viaja la luz en 365 días (y su velocidad es de 300.000 km por segundo), estamos ante gigantes espaciales que pueden llegar a medir 3.000 millones de millones de kilómetros de diámetro.

Por lo tanto, son gigantescas nubes de gas y polvo cósmico en las que las únicas interacciones gravitatorias se establecen entre los trillones de trillones de partículas gaseosas y sólidas que la constituyen, haciendo que adopten formas increíblemente variadas y, sin duda, todas ellas asombrosas.

Dependiendo de cómo estas partículas dispersen la luz (cosa que depende de la composición química de las mismas y de los elementos presentes en ella) o de cómo la generen, las nebulosas serán de unos colores u otros. Hemos descubierto muchas (varios miles) nebulosas distintas, pues su coloración, junto a su increíble tamaño, hace que sean relativamente fáciles de detectar.

Incluso estando muy lejos de la Tierra, como es el caso de la nebulosa de Orión, la cual, pese a estar a una distancia de 1.350 años luz, debido a su diámetro de 24 años luz y a ser una de las más brillantes de la galaxia, puede incluso percibirse (aunque sea solo como un punto brillante) a simple vista.

Como curiosidad, es interesante destacar que, por ahora, el lugar más frío conocido del Universo es una nebulosa. En concreto la Nebulosa Boomerang, la cual, situada a 5.000 años luz de la Tierra y con un diámetro de 2 años luz, tiene una temperatura de -272 °C, apenas un grado por encima del cero absoluto (-273,15 °C).

Esta increíblemente baja temperatura se debe a que el gas que lo conforma está sufriendo una muy rápida expansión (del orden de 600.000 kilómetros por hora), 100 veces más que el resto de nebulosas. Y, por simple química, un gas en expansión se enfría.

Sea como sea, las nebulosas son importantísimas a nivel cósmico, pues después de millones de años, estas partículas se van condensando en un lugar que termina siendo lo suficientemente caliente como para albergar reacciones de fusión nuclear, determinando el nacimiento de una estrella. Las nebulosas son fábricas de estrellas.

¿Cómo se clasifican las nebulosas?

Ya hemos entendido que las nebulosas son nubes de gas y polvo cósmico que “flotan” en espacios interestelares, creando estructuras asombrosas de cientos de años luz de diámetro.

Ahora bien, ¿todas son iguales? No. A medida que han avanzado los conocimientos sobre su naturaleza y se han ido descubriendo de nuevas, los astrónomos vieron que era importante clasificarlas en distintos tipos dependiendo de sus propiedades, orígenes y evolución. Veamos, pues, esta clasificación.

1. Nebulosas planetarias

Que el nombre no nos engañe. Estas nebulosas no tienen nada que ver con los planetas ni con su formación. De hecho, una nebulosa planetaria es aquella que se forma cuando una estrella de tamaño intermedio (como por ejemplo) llega al final de su vida.

Es decir, cuando muere una estrella ya que agota su combustible, se rompe el equilibrio entre la expansión (por la energía nuclear en su interior) y la contracción (por su propia gravedad). Es decir, al mismo tiempo que sucede el colapso gravitatorio y se forma como remanente una enana blanca (imaginemos condensar la masa del Sol en un cuerpo del tamaño de la Tierra), emite al espacio enormes cantidades de gas y polvo, las cuales proceden de las capas más externas de la estrella, es decir, las que no se han condensado en la enana blanca.

Estas nebulosas son mucho más pequeñas que las otras y también menos brillantes, pues depende de la energía generada por la enana blanca que ha quedado como remanente. En resumen, una nebulosa planetaria son los restos de una estrella mediana que ha colapsado en enana blanca, expulsando enormes cantidades de gas y polvo que orbitan a su alrededor.

Debido a la forma generalmente esférica que adoptan (porque sí que están atraídas por una estrella), reciben este nombre de “planetaria”, a pesar de que dé pie a confusión. Un ejemplo es la Nebulosa de la Hélice, situada a 650 años luz de distancia, formada hace unos 12.000 años y con un diámetro de menos de 6 años luz, relativamente pequeño en comparación con otras.

2. Nebulosas difusas de emisión

Las nebulosas difusas son aquellas que no están afectadas por la atracción gravitatoria de ninguna estrella, por lo que se expanden adoptando formas mucho más variables (de ahí que se digan difusas) y son las que alcanzan mayores tamaños.

Las nebulosas difusas de emisión, en concreto, son aquellas en las que, debido a que el gas que contienen está ionizado (a causa de las radiaciones ultravioleta que reciben de las estrellas vecinas), brillan con luz propia. Son las nebulosas que más comúnmente culminan con la formación de nuevas estrellas, aunque al ser un ciclo, también pueden ser consideradas remanentes de estrellas que han muerto.

Un ejemplo claro es la nebulosa Omega, situada a 5.000 años luz de distancia y con un diámetro de 40 años luz. Se cree que entre 8.000 y 10.000 estrellas han nacido de ella.

3. Remanentes de supernovas

Como hemos comentado en las nebulosas planetarias, las estrellas de tamaño medio (como el Sol) terminan su vida de forma bastante apacible, formando una enana blanca y dejando como remanente una nube de gas y polvo que orbita alrededor de la misma.

Ahora bien, las estrellas entre 8 y 20 veces más grandes que el Sol (si son más de 20 veces más grandes ya dan lugar a un agujero negro) terminan su vida con uno de los fenómenos más violentos del Universo: una supernova.

Una supernova es una explosión que sucede tras el colapso gravitatorio de estrellas masivas en las que se alcanzan temperaturas de 3.000 millones de °C y se emiten tremendas cantidades de energía, incluyendo radiaciones gamma que pueden atravesar toda la galaxia.

Cuando esto sucede, como consecuencia de la explosión, quedan remanentes de gas y polvo de la estrella moribunda, aunque en este caso no tiene nada que ver con las planetarias, pues no están afectadas por la gravedad de ninguna enana blanca (básicamente porque no se forma) y, además, son mucho más energéticas, brillando con luz propia, por lo que realmente, por sus características, hace que sea otra forma de nebulosa difusa.

Un claro ejemplo es la Nebulosa del Cangrejo, la cual, estando situada a 6.300 años luz, se formó tras la muerte de una estrella en forma de supernova, un fenómeno que sucedió en el año 1054 y que fue documentado por astrónomos chinos y árabes, pues la explosión fue visible en el cielo durante casi dos años.

Ahora, la Nebulosa del Cangrejo tiene un diámetro de unos 11 años luz y en su interior alberga un púlsar, que es una estrella de neutrones: uno de los objetos más densos del Universo. Imagina condensar toda la masa del Sol en una esfera de 10 kilómetros de diámetro (como la isla de Manhattan) que emite radiación electromagnética a intervalos de tiempo perfectamente regulares.

4. Nebulosas difusas de reflexión

Las nebulosas difusas de reflexión son aquellas que tampoco están afectadas por la gravedad de otras estrellas, pero que en este caso tampoco reciben suficiente radiación ultravioleta de estas como para que sus gases se ionicen y la nebulosa brille con luz propia.

De todos modos, siguen siendo las que más estimulan el nacimiento de nuevas estrellas. Y, a pesar de no ser tan brillantes ni producir luces de colores tan llamativos, las estrellas jóvenes y azuladas que alberga iluminan todo el gas de la nebulosa. Un claro ejemplo es la Nebulosa de las Pléyades, la cual alberga entre 500 y 1.000 estrellas jóvenes, de poco más de 100 millones de años de vida. Esta a 444 años luz de la Tierra.

5. Nebulosas oscuras

Las nebulosas oscuras son aquellas totalmente desvinculadas de las estrellas. Ni están ionizadas (no brillan con luz propia) ni reflejan la luz de otras estrellas cercanas. Por lo tanto, se perciben como nubes oscuras que ocultan todo lo que hay detrás.

Un ejemplo claro es la Nebulosa Cabeza de Caballo, la cual, además de ser oscura, está situada a 1.500 años luz de la Tierra y tiene un diámetro de 7 años luz.

6. Protonebulosas planetarias

La protonebulosa planetaria es aquella que existe durante un corto periodo de tiempo entre la muerte de la estrella y la final formación de una nebulosa planetaria. Se trata de nebulosas de reflexión que emiten una importante cantidad de radiación infrarroja, pues la estrella todavía no ha colapsado. Como las nebulosas planetarias, se forman en estrellas de la masa del Sol o, como mucho, ocho veces mayor. Si, es más, ya sucede el fenómeno de la supernova.

Un ejemplo es la Nebulosa del Huevo, situada a 3.000 años luz de distancia y con un diámetro de medio año luz, lo que denota que la nebulosa está todavía en una fase muy temprana de expansión.

7. Nebulosas de reflexión y emisión

En el Universo, no todo es blanco o negro. En este sentido, existen nebulosas que combinan tanto regiones de emisión (con gas ionizado que genera luz propia) como de reflexión (reflejando la luz de otras estrellas). Debido a esto, son también las visualmente más asombrosas.

La Nebulosa de Orión es un claro ejemplo de ello, pues tiene unas regiones con estrellas jóvenes pero las otras partes de la nebulosa brillan con luz propia. Como hemos dicho, pese a estar 1.350 años luz de distancia, su luminosidad e increíble tamaño (24 años luz de diámetro) hacen que sea visible incluso sin necesidad de telescopios.