Tipos de nebulosas

Aunque una nebulosa es una enorme nube de gas y polvo cósmico, no todas son iguales, ni en composición ni en origen. De todas maneras las podemos agrupar en unos pocos tipos.

Podemos considerar, en principio, dos grandes grupos de nebulosas, las que están asociadas al nacimiento y formación de estrellas y las que están asociadas a la muerte de estrellas. A su vez, dentro de las primeras podemos considerar cuatro tipos de nebulosas: emisión, reflexión, emisión y reflexión y oscuras o de absorción y dentro de las segundas dos tipos: planetarias y remanentes de supernova.

Nebulosas asociadas al nacimiento de estrellas

Estas nebulosas, mucho más grandes que las asociadas a la muerte de estrellas, son enormes nubes de polvo y gas en el que éste es prácticamente hidrógeno y helio. Estas nebulosas, que están asociadas a estrellas jóvenes y energéticas, suelen localizarse en los brazos de las galaxias espirales y esparcidas por las irregulares, pero no suelen haber en las galaxias elípticas, formadas éstas prácticamente por estrellas viejas y en las que casi no hay procesos de formación de estrellas.

Como se explica en la vida de las estrellas, cuando el material de las nebulosas colapsa por la gravedad y se forman nuevas estrellas, éstas son muy energéticas y la radiación ultravioleta que estas nuevas estrellas emiten, hace que se vea la nebulosa (el gas) que las rodea. Pero este brillo de la nebulosa puede ser debido a causas diferentes, lo cual hará que, dentro de las nebulosas asociadas al nacimiento de estrellas, podamos distinguir cuatro tipos.

Nebulosas de emisión

NGC 2237, la nebulosa Roseta

En estas nebulosas, la emisión ultravioleta de las estrellas jóvenes y cercanas, es capaz de ionizar el gas de la nebulosa haciendo que éste brille y emita luz, de ahí su nombre (nebulosa de emisión); así, la propia nebulosa emite luz debido a la ionización de los átomos del gas que la forma.

Esta emisión de luz puede ser en diferentes longitudes de onda según los elementos que compongan el gas de la nebulosa, pero, como mayoritariamente dicho gas está formado por hidrógeno, la luz emitida es rojiza debido a este elemento, a la radiación del hidrógeno en la región roja del espectro, la denominada hidrógeno-alfa.

En el hidrógeno, el elemento más sencillo y abundante del Universo, su átomo tiene un único electrón; al recibir la energética radiación ultravioleta de estrellas cercanas, dicho electrón se pierde y el átomo se ioniza, emitiendo luz.

IC 4685

A veces es una única estrella la que ioniza el gas de la nebulosa; otras veces son varias estrellas y, en otras, es todo un cúmulo abierto joven formado en la misma nebulosa de emisión quien ioniza el gas.

Es el caso de la nebulosa Roseta (NGC 2237) que el causante de la ionización es el cúmulo asociado a la nebulosa (NGC 2224) y que en la imagen puede verse en el centro de la misma.

Algunas nebulosas de emisión están diseminadas individualmente por el espacio interestelar, como la nebulosa Roseta. Pero en otras ocasiones forman inmensas regiones de gas ionizado (plasma) en las que hay una intensa formación de estrellas; son las llamadas regiones HII, como la zona IC 4685 en Sagitario.

Nebulosas de reflexión

Nebulosa del hombre corriendo

En estas nebulosas, la luz procedente de estrellas cercanas no tiene la energía suficiente para ionizar los átomos de los gases que la componen y, por tanto, emitir luz propia. Pero dicha luz sí es capaz de reflejarse en el polvo de la nebulosa haciendo que ésta brille, aunque no con luz propia, sino reflejada.

La nebulosa del hombre corriendo, en la espada de Orión, es un ejemplo de nebulosa de reflexión.

Estas nebulosas brillan con un tono azul muy característico, debido a que el azul es el color que más se dispersa del espectro visible (como ocurre en la dispersión de la luz del Sol al atravesar la atmósfera, haciendo que el cielo se vea azul).

M45, las Pléyades

En estas nebulosas, que no son tan brillantes como las de emisión, también hay formación de estrellas. Dichas estrellas pueden ser las causantes de la reflexión y brillo de la nebulosa, pero no siempre es así.

La nebulosa azulada que envuelve las estrellas de las Pléyades (M45), es otro ejemplo de nebulosa de reflexión; pero en en el caso de las Pléyades, que durante tiempo se pensó que la nebulosidad azul de reflexión era parte de la nebulosa de la cual nacieron sus estrellas, parece ser que no tienen nada que ver. Sí que la reflexión y el brillo de la nebulosidad es debido a las estrellas de las Pléyades, pero no nacieron de ella; sino que es una nebulosidad que el cúmulo está atravesando.

Nebulosas de emisión y reflexión

M42, la Gran nebulosa de Orión

Tanto las nebulosas de emisión como las de reflexión, denominadas nebulosas difusas debido a que no están “atadas gravitatoriamente” a ninguna estrella y pueden expandirse alcanzando tamaños enormes y formas muy diversas, no siempre se muestran separadas en nebulosas distintas.

Es decir, hay nebulosas que son de emisión y otras que son de reflexión, pero también las hay en las que, en una misma nebulosa, existen zonas que son de reflexión y otras zonas que son de emisión.

Un ejemplo muy conocido se da en la famosa nebulosa de Orión (M42), donde las estrellas del cúmulo del Trapecio (un cúmulo abierto que se encuentra en su interior) ionizan la materia de su alrededor, emitiendo así luz propia, pero las zonas más externas de la nebulosa se ven gracias a la reflexión de otras estrellas.

Nebulosas oscuras o de absorción

B33, la nebulosa Cabeza de Caballo

Una nebulosa oscura es una nube muy densa de polvo y gas frío, sobre todo hidrógeno, que no tiene ninguna estrella asociada y, por tanto, no recibe la energía de estrella alguna y ni emite luz ni la refleja.

De esta manera se nos muestra como una zona oscura que tapa todo lo que hay detrás.

Estas nebulosas, las que se pueden ver, es debido al contraste que se produce con otras nebulosas o fuentes de luz que tienen por detrás.

Una nebulosa oscura muy conocida es la nebulosa Cabeza de Caballo (B33), la cual puede verse gracias al contraste con la nebulosa de emisión que tiene por detrás, IC 434

NGC 281, la nebulosa Pacman

Algunas son pequeñas y se encuentran en regiones HII; son los denominados glóbulos de Bok, en los cuales suele haber formación de nuevas estrellas.

Un ejemplo de glóbulos de Bok lo tenemos en la nebulosa Pacman (NGC 281), una región HII situada en el cielo en la constelación de Casiopea.

Otras nebulosas oscuras son enormes y alguna puede verse a simple vista. Un ejemplo de nebulosa oscura que puede verse a simple vista es la nebulosa Saco de Carbón, en el hemisferio sur, la cual se ve gracias al contraste con el fondo brillante de la Vía Láctea.

Aunque las nebulosas oscuras no están relacionadas con estrella alguna, en su interior suele haber formación de estrellas.

Nebulosas asociadas a la muerte de estrellas

Cuando las estrellas agotan el material para fusionar, expulsan al espacio interestelar todo el material que ha ido produciéndose en la estrella debido a las reacciones de fusión nuclear, material que servirá para formar estrellas nuevas.

Todo este material expulsado formará unas nebulosas muy particulares. Pero estas nebulosas serán diferentes en forma y composición según la masa de la estrella (ver la vida de las estrellas), lo que dará lugar a que hayan dos tipos de estas nebulosas.

Nebulosas planetarias

M57, la nebulosa del Anillo

Una nebulosa planetaria es una fase tardía de una estrella mediana-pequeña tipo Sol. Después de agotar el combustible de su núcleo (hidrógeno primero y helio después), la estrella se infla y se hace enorme (gigante roja) y finalmente expulsa las capas externas de estos elementos formando la nebulosa planetaria.

Una nebulosa planetaria brilla porque la radiación ultravioleta de la estrella a la cual está asociada, la enana blanca, es absorbida por sus átomos, los cuales se ionizan, e irradiada.

Es decir, brilla por el mismo motivo que las nebulosas de emisión, pero son mucho más densas, pequeñas y menos brillantes; además, su composición es diferente.

Son estrellas viejas que están expulsando material al espacio y van en camino de convertirse en enanas blancas, es decir, núcleos de gigantes rojas que han perdido sus capas externas.

Una nebulosa planetaria es, pues, una transición desde el estadio de gigante roja al de enana blanca. De hecho, en el centro de muchas nebulosas planetarias, puede observarse la enana blanca, el remanente de la estrella que la formó.

La nebulosa del Anillo (M57), en la Lira, es una típica y famosa nebulosa planetaria en la que puede verse perfectamente la enana blanca en el centro de la misma.

Debido a que están asociadas a una estrella, enana blanca y, por tanto, sufren su gravedad, las nebulosas planetarias tienen formas definidas que en muchas ocasiones son de forma esférica. Este hecho hizo que cuando se empezaron a observar fuesen confundidas con planetas y por eso recibieron ese nombre, el cual se ha conservado; pero evidentemente, no tienen nada que ver con ellos y es una denominación que acostumbra a confundir a los no iniciados.

Remanentes de supernova

NGC 6992, zona occidental de la nebulosa del Velo

Un remanente de supernova es la estructura nebulosa producida en la explosión y expansión de una supernova. Como en el caso de las nebulosas planetarias, es una fase tardía de la vida de una estrella, en este caso de una estrella muy masiva (ocho veces o más superior a la del Sol); es el paso siguiente a una supergigante roja.

La nebulosa del Velo es un remanente de supernova muy conocido que se encuentra en el cielo en la constelación del Cisne. Se cree que la explosión de supernova tuvo lugar hace entre 5000 y 8000 años.

En el interior de estas nebulosas acostumbra a haber una estrella de neutrones o bien un púlsar, lo que queda de la supermasiva estrella original, unos cuerpos celestes extremadamente densos; si la estrella original es muy, muy masiva, la gravedad es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar a ella y, en lugar de una estrella de neutrones, lo que queda es un agujero negro.

El remanente de supernova no tiene ninguna estrella (enana blanca) que la afecte gravitatoriamente, por lo que no tiene ninguna forma definida, podríamos decir que es una nebulosa difusa. Además brilla con luz propia debido a que su gas está ionizado; es una estructura muy energética ya que, la energía liberada en una explosión de supernova es enorme.

Acerca de José Luis Martínez Martínez

Profesor de matemáticas de ESO y Bachillerato
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4 respuestas a Tipos de nebulosas

  1. Hola José Luis,
    No me canso de alabar lo didácticas que me resultan tus entradas en el blog. Además las encuentro muy bien estructuradas y con los conceptos muy bien ligados.
    Lo primero que me ha llamado la atención es que la clasificación de las nebulosas asociadas al nacimiento de las estrellas y la de la muerte de las mismas no se basan exactamente en lo mismo. Es decir en las primeras hay las de emisión, reflexión, el tipo combinado emisión-reflexión y las oscuras y en cambio en las segundas hablamos de nebulosas planetarias y de remanentes de supernovas. Dejando de banda la composición química de ambos tipos (las 2 grandes clasificaciones) entiendo que las nebulosas planetarias y las remanentes de supernovas son justamente nebulosas de reflexión que justamente reflejan las enanas blancas o las estrellas de neutrones que contienen.

    También me ha llamado la atención lo de las nebulosas de absorción. Es decir, vemos la “cabeza” de caballo por su contraste con el fondo pero si este fondo no existiese o se alejase en otra dirección que las desplace de nuestra visión (diré coplanaria aparente por llamarla de alguna manera) dejaríamos de ver esa nebulosa de caballo.

    Es decir que si la nebulosa que atraviesan las Pleiades dejan de estar influenciadas por la luz de “las 7 hermanas”, podría llegar a ser, dentro de miles de millones de años, una nebulosa de absorción (y directamente no verse).

    Y por último, entiendo que las nebulosas de remanente se van expandiendo y alejando por lo que es posible que, también en millones de años (no es que sepa fechas es por la escala temporal que tiene todo en el Cosmos) esta se desdibuje y aún más se “diluya” siendo cada vez más indetectable.

    Por último decir que estoy alucinado con la calidad de las imágenes que nos muestras. Ojalá llegue yo algun día a ser mínimamente capaz.

    Un saludo!

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    • Hola Dani, muchas gracias por tus comentarios, me alegro mucho que te guste, lo entiendas y lo encuentres interesante.
      No, tanto las nebulosas planetarias como los remanentes de supernova brillan con luz propia, emiten luz. En las primeras, la enana blanca emite radiación ultravioleta muy energética que ioniza el gas de la nebulosa y, por tanto, ésta emite luz, no la refleja. En el caso de los remanentes, la explosión de supernova emite una cantidad de energía bestial, haciendo que el gas expulsado sea tremendamente energético y brille también con luz propia.
      Sí, las nebulosas oscuras son muy opacas, el polvo y gas que las forman está muy concentrado y lo tapa todo. Sino tiene una fuente luminosa por detrás, como una nebulosa brillante o un campo estelar brillante como la Vía Láctea, no se ven. La nebulosidad que envuelve las Pléyades, sino se expande y se difumina, imagino que sí, con el tiempo (muchísimo para nosotros), no se verá. Eso sí, no es tan opaca como las nebulosas que se consideran nebulosas oscuras. Éstas tapan todo lo que tienen por detrás; la nebulosidad de las Pléyades no. Es decir, que podríamos y de hecho se pueden ver, las estrellas que hay por detrás.
      Sí, los remanentes se van expandiendo y difuminando por el espacio. Fíjate en el caso de la nebulosa del Velo lo expandida que está en comparación con la del Cangrejo. La primera se cree que la supernova tuvo lugar hace entre unos 5000 y 8000 años, mientras que la del Cangrejo hace 1000 años.
      Por último, gracias de nuevo por lo de las imágenes. Seguro que tu también las harás. Yo también pensaba lo mismo cuando veía fotos de otros aficionados. Y hace más tiempo todavía, pensaba que este tipo de fotografías solamente se podían hacer desde observatorios profesionales.
      Saludos

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