Desde Tololo observan la “mano de Dios” emergiendo desde una nebulosa

Usando la Cámara de Energía Oscura, los astrónomos capturaron el resplandor de un cúmulo cometario brotando desde la nebulosa Gum

6 Mayo 2024

Un oscuro y polvoriento glóbulo cometario conocido como CG 4, es protagonista de esta imagen obtenida por la Cámara de Energía Oscura del Observatorio Cerro Tololo en Chile, un Programa de NOIRLab de NSF, y construida por el Departamento de Energía de Estados Unidos. Aún no se sabe con certeza cómo estas nubes de difícil detección adquieren su inconfundible estructura, pero los astrónomos creen que se debe a las masivas y calientes estrellas que las rodean.

A unos 1.300 años luz de distancia, en la constelación de Puppis, una mano fantasmal emerge desde el medio interestelar y se extiende hacia el cosmos. Se trata del cúmulo cometario conocido por la sigla CG 4, una estructura turbia y ominosa a la que también se la conoce con el apodo de “la mano de Dios”, el cual es uno de los tantos cúmulos cometarios presentes en la Vía Láctea. La forma distintiva de estos objetos y su formación sigue siendo un tema de debate entre los astrónomos.

Los glóbulos cometarios son una subclase de las nebulosas oscuras conocidas como glóbulos de Bok, nubes aisladas de denso gas y polvo cósmico, rodeadas de material ionizado y muy caliente. Cuando en estas nubes se produce un desprendimiento de material que da como resultado una cola que se extiende por el espacio, se les conoce como glóbulos cometarios debido a su vago parecido a un cometa, aunque no tienen nada en común. Las características que clasifican a CG 4 como un glóbulo cometario no pasan desapercibidas en esta imagen captada con la Cámara de Energía Oscura (DECam), construida por DOE e instalada en el Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco del Observatorio Cerro Tololo (CTIO), un Programa de NOIRLab de NSF. Su polvorienta cabeza, con un diámetro de 1,5 años luz, y su larga y tenue cola, de unos ocho años luz de longitud, convierten a CG 4 en un pequeño glóbulo de Bok, una característica general de los glóbulos cometarios.

Si bien estos objetos fueron observados por primera vez 1976 a partir de imágenes obtenidas con el Telescopio Schmidt del Reino Unido en Australia, durante mucho tiempo, los glóbulos cometarios no fueron detectados por los astrónomos porque son objetos muy tenues. Sus colas, envueltas en un oscuro polvo estelar, bloquean el paso de la mayor parte de la luz. Sin embargo, actualmente DECam, con su filtro de Hidrógeno-alfa [1], puede captar el tenue resplandor rojo del hidrógeno ionizado presente en la cabeza de CG 4 y alrededor de su borde exterior. Esta luz se produce cuando el hidrógeno se estimula luego de ser bombardeado por la radiación de estrellas masivas calientes y cercanas.

Sin embargo, la intensa radiación generada por estas estrellas masivas cercanas está destruyendo gradualmente la cabeza del glóbulo y barriendo las diminutas partículas que dispersan la luz estelar. Aún así, la polvorienta nube de CG 4 contiene suficiente gas para alimentar la formación activa de varias estrellas nuevas del tamaño del Sol.

Si bien los astrónomos han observado estas estructuras en toda la Vía Láctea, la mayor parte de ellas, incluyendo a CG 4, se encuentra al interior de una enorme mancha de gas incandescente llamada Nebulosa Gum, que contiene al menos 31 glóbulos cometarios además de CG 4. Se cree que esta nebulosa no es más que los restos en expansión de una supernova que ocurrió hace aproximadamente un millón de años. 

No se conoce bien el mecanismo por el cual estos objetos similares a cometas adquieren su forma característica, pero los astrónomos tienen al menos dos nociones principales sobre sus orígenes. La primera, es que, en un principio, pudieron corresponder a nebulosas esféricas, como la Nebulosa del Anillo, que posteriormente fueron afectadas por una explosión de supernova cercana, posiblemente la explosión original que creó la Nebulosa de Gum.

La segunda idea plantea que los glóbulos cometarios están formados por una combinación de vientos estelares y de presión de radiación proveniente de estrellas masivas calientes y cercanas. De hecho, todos los glóbulos cometarios encontrados dentro de la Nebulosa Gum parecen tener colas que se alejan del centro de la nebulosa, que es donde se encuentran el Remanente de Supernova Vela y el Púlsar de Vela. Este último consiste en una estrella de neutrones que gira a gran velocidad y que se formó luego del colapso de una estrella masiva, y es posible que sus vientos estelares y su presión de radiación estén dando forma a los glóbulos cercanos.

Esta imagen también da la impresión que CG 4 está a punto de devorar la galaxia espiral de canto ESO 257-19 (PGC 21338), que se ve justo delante de él. Pero en realidad, la galaxia se encuentra a más de cien millones de años luz más allá de CG 4 y sólo parecen estar cerca por una alineación fortuita.

Notas

[1] Con unos 62 centímetros (25 pulgadas) de diámetro, el conjunto de los 11 filtros de banda estrecha de DECam es uno de los más grandes del mundo en operaciones. Actualmente hay 11, centrados en diferentes longitudes de onda de interés, y se están fabricando tres más. Producir filtros de banda estrecha de este tamaño que funcionen en instrumentos de campo amplio como DECam es un desafío tecnológico importante.

Más Información

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos), el centro de EE.UU. para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, opera el Observatorio Internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede central en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en I’oligam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

Este comunicado de prensa fue traducido por Manuel Paredes

Contactos

Josie Fenske
Jr. Public Information Officer
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Correo electrónico: josie.fenske@noirlab.edu

Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2412.