¿Una nebulosa que se expande más rápido que la velocidad de la luz? Conoce este curioso efecto óptico astronómico

Cuando una estrella muere, puede hacerlo de forma más o menos violenta. Aquellas poco masivas, como nuestro Sol, liberan sus capas exteriores de forma gradual hacia el espacio cuando la gravedad no puede sostener la presión que ejerce la radiación que emite la propia estrella. Se crea, entonces, una nebulosa planetaria. Si la estrella es más masiva, esta liberación de sus envolturas es mucho más violenta y son expulsadas en una gran explosión conocida como supernova. Un ejemplo real de los remanentes de estos procesos se pueden ver en la siguiente imagen.

Nebulosa planetaria (izq) y el remanente de una supernova (dcha)
Fuente: studylib.net

Aunque las velocidades de expansión de estos objetos son muy elevadas (algunos kilómetros por segundo para las nebulosas planetarias y miles de kilómetros por segundo para el caso de las supernovas), estas se encuentran tan lejos de nosotros que hacen falta al menos unas cuantas décadas para apreciar cambios debido a la expansión de aquellas supernovas más veloces. Una supernova de tipo Ia (una de las más típicas) tiene una velocidad de expansión de un 3% de la velocidad de la luz. Sin embargo, en el 2002 tuvo lugar un curioso descubrimiento: una estrella con una envoltura que se alejaba aparentemente a una velocidad superior a la de la luz. ¿Cómo es eso posible?

Hablamos de la estrella V838 Monocerotis. Su nombre indica que es la 838ª estrella variable descubierta en la constelación de Monoceros. El Telescopio Espacial Hubble detectó en 2002 un aumento extraordinario en el brillo de esta estrella. Esta explosión luminosa no está clara aún por qué se produjo, pero lo más impactante es su resultado. En el siguiente gif se puede ver una animación hecha con las imágenes que tomó el Telescopio Hubble desde 2002 a 2004.

Animación de V838 Mon entre 2002 y 2004
Fuente: NASA

Se puede ver como en apenas dos años, la envoltura se ha expandido a una velocidad enorme. Incluso, realizando medidas sobre el tamaño aparente y la distancia a la estrella, los cálculos desvelan que estas capas de polvo se están moviendo a velocidades superiores a la de luz. ¿Es esto posible? Pues, la verdad es que no. Estamos ante un curioso efecto óptico conocido como eco luminoso. En realidad, lo que vemos no es la expansión de una nebulosa sino la iluminación progresiva de una nube de gas y polvo alrededor de esta estrella. Es algo similar al eco que experimentamos en nuestra vida cotidiana. Pongamos que a unos 50 metros tenemos una pared y a 100 metros otra. Si tenemos buenos pulmones y pegamos un grito lo oiremos dos veces: primero el que rebota en la primera pared y otro más tarde resultado del rebote en la segunda pared. Lo oímos a distintos tiempos porque las ondas recorren una distancia de 100 metros en ir y volver de la primera pared y una distancia de 200 metros en ir y volver de la segunda pared. Algo parecido ocurre con esta estrella, la cual emitió momentaneamente en 2002 un “grito luminoso”. Lo vemos en el siguiente gráfico.

Anatomía de un eco luminoso
Fuente: NASA y A. Feild (STScI)

Abajo en el centro de la imagen vemos al Telescopio Hubble que está observando el destello de una estrella (por ejemplo, una nova, un tipo de destello procedente de una estrella muy frecuente en el Universo). Este fogonazo iluminará progresivamente diferentes zonas de la nube que le rodea. Así primero vemos el propio destello de la estrella (camino 1), después vemos cómo ilumina la parte más cercana de la nube (camino 2) y así sucesivamente. Vemos como, por ejemplo, el camino 6 es mucho más largo que el 2, porque la luz tiene que llegar a esa zona de la nube, reflejarse y llegar hasta nosotros. Por tanto, lo que vemos es el rebote sucesivo del destello en zonas más alejadas de la estrella, al igual que pasaba en el ejemplo del grito y las paredes. Este efecto incluso hace parecer que esta expansión (que ya hemos visto que no existe) es superlumínica, pero es tan solo una consecuencia de esta falsa ilusión. Parece difícil de imaginar viendo la animación anterior pero lo que se ve no es el movimiento de la nebulosa sino una serie de reflejos continuos que ocurren a distintos tiempos. ¡Increíble!, ¿verdad?

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