Astrónomos descubren misteriosa 'barra' de hierro en la famosa Nebulosa del Anillo

La estructura, descrita por primera vez en la literatura científica, tiene forma de barra o franja y se ajusta perfectamente al interior de la capa interna de la nebulosa de forma elíptica, ampliamente conocida por numerosas imágenes, incluidas las obtenidas por el Telescopio Espacial James Webb en longitudes de onda infrarrojas.

Según los investigadores, la longitud de esta barra es aproximadamente 500 veces mayor que la órbita de Plutón alrededor del Sol, y su masa de átomos de hierro es comparable a la del planeta Marte.

La Nebulosa del Anillo, avistada por primera vez en 1779 en la constelación septentrional de Lyra por el astrónomo francés Charles Messier, es una colorida envoltura de gas expulsada por una estrella al finalizar la fase de combustión de su combustible nuclear. Nuestro propio Sol expulsará sus capas exteriores de manera similar dentro de unos miles de millones de años.

El hallazgo fue posible gracias a observaciones realizadas con el modo Large Integral Field Unit (LIFU) del nuevo instrumento WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE), instalado en el Telescopio William Herschel de 4,2 metros del Grupo Isaac Newton.

"Aunque la Nebulosa del Anillo ha sido estudiada utilizando muchos telescopios e instrumentos diferentes, WEAVE nos ha permitido observarla de una nueva manera, proporcionando mucho más detalle que antes", explicó el Dr. Roger Wesson, autor principal del estudio y científico afiliado al Departamento de Física y Astronomía de UCL y a la Universidad de Cardiff.

"Al obtener un espectro continuamente a través de toda la nebulosa, podemos crear imágenes de la nebulosa en cualquier longitud de onda y determinar su composición química en cualquier posición", añadió Wesson. "Cuando procesamos los datos y nos desplazamos por las imágenes, algo saltó a la vista con total claridad: esta 'barra' de átomos de hierro ionizados, previamente desconocida, en medio del familiar e icónico anillo".

Los autores señalan que actualmente es un misterio cómo se formó esta barra de hierro. Necesitarán observaciones más detalladas para desentrañar lo que está ocurriendo. Plantean dos escenarios potenciales: la barra de hierro podría revelar algo nuevo sobre cómo progresó la eyección de la nebulosa por la estrella central, o (más intrigante) el hierro podría ser un arco de plasma extremadamente estirado resultante de la vaporización de un planeta rocoso atrapado en la expansión previa de la estrella central.

"Definitivamente necesitamos saber más, particularmente si otros elementos químicos coexisten con el hierro recién detectado, ya que esto probablemente nos indicaría el tipo correcto de modelo a seguir. En este momento, nos falta esta información importante", señaló la coautora, la profesora Janet Drew, también de UCL.

El equipo está trabajando en un estudio de seguimiento y planea obtener datos utilizando el LIFU de WEAVE con mayor resolución espectral para comprender mejor cómo podría haberse formado la barra.

WEAVE está llevando a cabo ocho estudios durante los próximos cinco años, dirigidos a todo, desde enanas blancas cercanas hasta galaxias muy distantes. La vertiente de Física Estelar, Circunestelar e Interestelar del estudio WEAVE, dirigida por la profesora Drew, está observando muchas más nebulosas ionizadas a través de la Vía Láctea septentrional.

"Sería muy sorprendente que la barra de hierro en el Anillo fuera única. Así que, con suerte, a medida que observemos y analicemos más nebulosas creadas de la misma manera, descubriremos más ejemplos de este fenómeno, lo que nos ayudará a comprender de dónde proviene el hierro", afirmó el Dr. Wesson.

El profesor Scott Trager, científico del proyecto WEAVE con sede en la Universidad de Groningen, agregó: "El descubrimiento de esta fascinante estructura, previamente desconocida, en una joya del cielo nocturno, querida por los observadores del cielo en todo el hemisferio norte, demuestra las increíbles capacidades de WEAVE. Esperamos muchos más descubrimientos de este nuevo instrumento".

La Nebulosa del Anillo, también conocida como M 57 (el objeto número 57 en el catálogo de Messier) o NGC 6720, se encuentra a 2.600 años luz (o 787 parsecs) de distancia y se cree que se formó hace unos 4.000 años. Este tipo de formación, conocida en astronomía como nebulosa planetaria, se produce cuando una estrella similar al Sol agota su combustible de hidrógeno, se expande hasta convertirse en una gigante roja extrema y desprende sus capas exteriores, que luego forman una envoltura brillante.

La expulsión de nebulosas planetarias devuelve al espacio interestelar materia forjada en una estrella y es la fuente de gran parte del carbono y nitrógeno del universo, elementos fundamentales para la vida en la Tierra.