· Estrellas / Sistemas Estelares / Espacio Interestelar / Astrofísica

[Rober - Cielos Boreales]

A raíz de un comentario expresado por un visitante de mi blog se me plantea la siguiente pregunta. Las nebulosas planetarias son los remanentes de estrellas que han llegado al final de su vida y que han expulsado sus capas exteriores al espacio, quedando la enana blanca en su interior. Yo siempre he entendido que estos fenómenos no son explosivos o al menos no de forma habitual. Entiendo que se puede producir un fenómeno explosivo donde ahora vemos una nebulosa planetaria si el evento se asocia con una Nova producida por un sistema binario, pero me asalta la duda.
¿Están las nebulosas planetarias asociadas SIEMPRE a un fenómeno explosivo o por el contrario se pueden generar estas nebulosas planetarias por las variaciones de tamaño de la estrella y su incapacidad para retener la materia?

temas relacionados:

el Medio Interestelar(ISM) Gas, Polvo, Nebulosas HI - HII - GMC

una lejana burbuja remanente se supernova, visualizada por el HST

recordando que M1 no es una Nebulosa Planetaria ----> ¿se puede ver un Púlsar visualmente al telescopio?: el caso M-1

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[vilchez]

Las asociadas a fenómenos explosivos son llamadas -remanente de supernova" o SNR, Messier 1 es un ejemplo, las nebulosas planetarias están asociadas a gigantes rojas sólamente y la pérdida de "atmosfera" o capas, luego los campos magnéticos y el viento estelar le dan la forma y aspecto que vemos hoy, una posible estrella central binaria también actúa en su forma "final".

Todo apunta a que se generan en cientos o miles de años, no de forma explosiva o muy rápida.


Para distinguir esto es mejor acudir a bibliografía en inglés.

« Últ. modif.: Jue, 26 Dic 2019, 15:52 UTC por vilchez »

[Rober - Cielos Boreales]

Eso es lo que yo tenía entendido. Que en estrellas más masivas se producía el fenómeno de supernova y que en menos masivas el de nebulosa plaentaria pero en este segundo caso la duda es si el fenómeno de transición de estrella a nebulosa planetaria era explosivo o "tranquilo".

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[vilchez]

Hasta cientos de miles de años he llegado a leer.

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[Cirax]

Un poco complicado el tema si te metes en ello.

Las estrellas según van alejándose de la secuencia principal y aumentan su tamaño se vuelven inestables.  Sobretodo en una fase de su evolución llamada AGB o Rama Asintotica Gigante en el diagrama H-R.  Cuanto mas avanzan en esa fase y mas masa tiene la estrella original mas inestable se vuelve, eso se traduce en que la estrella empieza a expulsar masa en grandes cantidades, de hecho pierde gran parte de su masa de esta forma.  La causa de la inestabilidad viene dada por las diferentes formas de fusion que se van desarrollando en cada una capas dentro de la estrella.   Hay una capa que sigue fusionando hidrógeno pero las mas internas fusionan Helio o incluso Silicio,  el proceso llega hasta el hierro y en cada una de esas capas al fuerza de la fusion es diferente haciendo que la estrella de vez en cuando expulse una gran cantidad de materia o directamente toda la capa.  La nebulosa se va formando a partir de todas esas expulsiones de gas y la va envolviendo y lentamente alejándose de la estrella inestable y moribunda, hasta que al final o bien expulsa todas las capas externas que le quedan dejando solamente el núcleo ahora muerto (enana blanca) o explota en supernova (si tiene suficiente masa) y empuja aún mas todo el material ya expulsado.   Vamos que el proceso de formacion de una nebulosa dura miles de años.  

Lo de nebulosa "planetaria" creo que es mas referido a su similitud a un pequeño planeta (son muy pequeñas pero brillantes como estrella de magnitud moderada) cuando se descubrieron.  Pero es una cuestion de perspectiva, si estuviésemos mucho mas cerca de ellas nos parecerían simplemente nebulosas, serían mas grandes por lo que su brillo se distribuiría mas por toda la nebulosidad y perdería brillo superficial por unidad de superficie, aún estando más cerca (la superficie es mucho mas importante porque tiene una relación cuadrática con la magnitud total absoluta de la nebulosa "creo" lol) .

De hecho hay estrellas muy grandes e inestables llamadas Wolf-Rayet o HR que casi nacen inestables (o tienen un periodo de estabilidad muy corto) y rápidamente pasan a una fase inestable de continua expulsion de materia.  Es el caso de la famosa Eta  Carinae y la nebulosa de Humunculus.  En realidad es un sistema binario.

Es también muy interesante como dos estrellas de un sistema binario cercano, cuando una de ellas se vuelve gigante, su materia interacciona con la compañera, creando a veces estrellas que comparten atmosfera. Son binarias desprendidas o semidesprendidas, en inglés Detached o Semidetached Binaries.

Si hay algún astrofísico en el foro que me corrija que yo solo soy un entusiasta del tema.

« Últ. modif.: Vie, 27 Dic 2019, 13:00 UTC por Cirax »

[m111]

Tomado de “Astronomía General” de David Galadi y Jordi Gutierrez

Alrededor de las enanas blancas más jóvenes, y por lo tanto más calientes se encuentra una nebulosidad, algunas veces de forma más o menos circular, denominada nebulosa planetaria, formada por la expulsión de la envoltura de la estrella. El ejemplo más famoso es M57 en Lira, un anillo de gas que rodea la enana blanca de mag14. Mediante espectroscopio se ha comprobado que el gas que forma las nebulosas es básicamente hidrógeno y átomos de oxígeno que perdieron 2 electrones y que en ambiente de baja densidad radian longitudes de onda no observables en laboratorio. Las rayas de OIII son apropiadas para observar estos objetos al no emitir casi las estrellas luz de este tipo.

Las responsables de la emisión de la nebulosa son las enanas blancas recién nacidas, pues debido a su gran temperatura superficial (hasta 100.000 K) emiten gran cantidad de luz ultravioleta que es absorbida y vuelta a radiar por los átomos de la nebulosa. Todavía no se ha clarificado completamente cuál es el proceso responsable de la expulsión de la envoltura estelar, aunque se baraja que sea debido a los flashes del helio o del carbono o a la formación de granos de polvo en la envoltura que aumentarían la opacidad del material.

La morfología de las Nebulosas planetarias es variada. Muchas tienen forma de anillo porque el gas de la envoltura se ha expulsado de forma simétrica, pero en la mayoría la forma es mucho más complicada, posiblemente debido a que el sistema es doble.

Se ha deducido por espectroscopia que el gas de la nebulosa se está expandiendo a unas pocas decenas de km/seg. Si se conoce la distancia a la nebulosa, se puede relacionar la velocidad de expansión con el tamaño de la nebulosa y deducir cuando empezó el proceso de expulsión. Se conoce que existen durante unos 100.000 años, periodo notablemente corto, transcurrido el cual, la nebulosa se difumina en el espacio y deja de ser visible.

« Últ. modif.: Vie, 27 Dic 2019, 12:02 UTC por m111 »

[Sebtor]

No, las nebulosas planetarias no son siempre consecuencia de fenómenos explosivos. Las nebulosas planetarias son los remanentes de estrellas que han llegado al final de su vida y que han expulsado sus capas exteriores al espacio, quedando la enana blanca en su interior. Este proceso de expulsión de las capas exteriores no es necesariamente explosivo.

Las nebulosas planetarias están asociadas a gigantes rojas y la pérdida de su "atmósfera" o capas exteriores. Los campos magnéticos y el viento estelar le dan la forma y aspecto que vemos hoy. Una posible estrella central binaria también actúa en su forma "final". Todo apunta a que se generan en cientos o miles de años, no de forma explosiva o muy rápida.

Además, cada vez hay mayor evidencia de que una fracción significativa (quizá, incluso, la mayoría) de las nebulosas planetarias son resultado de interacciones entre binarias (con algunas estimaciones que alcanzan el 80%).

Por lo tanto, aunque en algunos casos puede haber un fenómeno explosivo asociado, como en el caso de una supernova, no todas las nebulosas planetarias se forman de esta manera.

7 datos sobre Nebulosas Planetarias

1.  M-1 (Messier 1) la Nebulosa del Cangrejo, ERRÓNEAMENTE se asocia a una Nebulosa Planetaria, pero técnicamente es un residuo de explosión de Supernova. observada por primera vez en 1054 d.C., es el remanente de una supernova y se encuentra en la constelación de Tauro, a unos 6.500 años luz de distancia. Esta nube expansiva de gas y polvo, que tiene un diámetro de 11 años luz y se expande a una velocidad de 1.500 km/s, alberga en su centro al Púlsar del Cangrejo. Este púlsar, una de las estrellas de neutrones más densas del universo, tiene un diámetro de 28-30 km y gira a una velocidad de 30 revoluciones por segundo, emitiendo pulsos de radiación que van desde los rayos gamma hasta las ondas de radio.

2. La nebulosa planetaria más cercana a la Tierra es la Nebulosa Helix, que está aproximadamente a 700 años luz de distancia.

3. Las nebulosas planetarias son fenómenos relativamente breves en términos astronómicos, ya que tienen una duración de decenas de miles de años, mientras que el tiempo de vida de una estrella común ronda los diez mil millones de años.

4. Las nebulosas planetarias desempeñan un papel crucial en la evolución química de las galaxias, devolviendo al medio interestelar metales pesados y otros productos de la nucleosíntesis de las estrellas (como carbono, nitrógeno, oxígeno y calcio).

5. Las imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble han revelado que muchas nebulosas planetarias presentan morfologías extremadamente complejas. Solo alrededor de un quinto de ellas muestran formas más o menos esféricas.

6. Se cree que las estrellas binarias centrales, los vientos estelares y los campos magnéticos podrían ejercer un papel importante en la formación de las nebulosas planetarias.

7. La primera nebulosa planetaria en ser descubierta fue la nebulosa Dumbbell, en la constelación de Vulpecula, que fue observada el 12 de julio de 1764 por Charles Messier.

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