Un anillo sobre el lienzo (M57)

Cualquier persona que no sea aficionada a la astronomía ha visto con total seguridad, a lo largo de su vida, tres imágenes características: la galaxia de Andrómeda, M42 y M57. De ésta última vamos a hablar a continuación, ya que todavía estamos a tiempo de cazarla a primera hora de la noche. Eso sí, conforme se acerque el Invierno estará cada vez más baja e inaccesible, volviendo a reaparecer dentro de unos meses.

M57 es, más que una nebulosa planetaria, la nebulosa planetaria por excelencia, el prototipo que siempre es usado de ejemplo. Situada a unos 2.300 años luz de nosotros, está formada por los gases que una estrella moribunda ha expulsado al exterior. Llegados a este punto y en el contexto de esta joya celeste, creo que sería interesante comprender la causa por la que las estrellas expulsan sus gases al exterior, y no quedarnos para siempre con la básica frase «las estrellas se desprenden de su envoltura gaseosa conforme van terminando sus días». La astronomía práctica y observacional se beneficia enormemente si el observador conoce la teoría que hay detrás de cada fenómeno, aunque sea a grandes rasgos.

Una estrella es, como sabemos, el equilibrio entre dos fuerzas, una interna producida por la fusión nuclear, en la que se usa el hidrógeno para generar energía, y la fuerza de la gravedad que mantiene todas estas explosiones a raya, ejerciendo su fuerza desde las capas más superficiales hasta el interior. Una estrella de masa similar al sol quema en su interior el hidrógeno y lo transforma en helio, de forma que la concentración de hidrógeno en el núcleo es cada vez menor. Una vez agotadas las reservas nucleares de hidrógeno la estrella deja momentáneamente de ejercer su fuerza hacia el exterior, con lo cual la gravedad gana terreno y comprime las capas externas hacia el núcleo, dando lugar a la fase de colapso del núcleo. Esto ocurre predominante en las zonas más internas, donde la gravedad es mayor. Sin embargo, en el resto de capas más superficiales hay mucha energía que está recorriendo su camino hacia el exterior, de manera que estas zonas tenderán a expandirse.

Tenemos, por tanto, un núcleo que se hace cada vez más pequeño y denso, y una zona más externa que se expande a grandes pasos, dando lugar a lo que conocemos como “gigantes rojas”. La envoltura llega a absorber a los planetas más cercanos, y al aumentar el espacio sin alterar la masa total, la temperatura final disminuye, y ese es el motivo por el que las gigantes rojas son mucho más frías que las azules. De esta manera tenemos un gran halo circular de gases rodeando a nuestra estrella. Este proceso se repite varias veces más, ya que una vez que el núcleo agota el helio volverá a reactivarse gracias a la utilización del carbono, lo cual provoca un nuevo colapso del núcleo y otra vez vuelven a separarse las capas externas, como si fueran capas de cebolla que se separan u ondas en el agua cuando cae una gota, cada vez más grandes y menos densas. Con dicha expansión se producen, además, fuertes vientos que moldean las nubes que encuentran a su paso, provocando en ocasiones caprichosas formas. Las nebulosas planetarias son, por tanto, suspiros que la estrella exhala mientras va disminuyendo su tamaño hasta convertirse en una enana blanca (ese es un tema que abordaremos en otro momento).

Volvemos ya a M57, nuestra planetaria, en la cual podemos ver en directo toda la teoría aquí expuesta. Los gases se alejan de la estrella central a una velocidad de 20 a 30 metros por segundo, otorgando a la nebulosa su atractivo aspecto anular. Pero, lejos de ser esférica, estudios recientes han demostrado que su forma es realmente toroidal, como si un donut se hubiera formado a su alrededor. El motivo de esta curiosa forma aún se desconoce, si bien se habla de una estrella compañera, de un disco de acreción, del viento estelar… Tendremos que esperar para saberlo con certeza.

La estrella central fue descubierta en 1800 por un astrónomo alemán con un refractor de 60 cm. Es una estrella del tamaño de nuestro planeta que calienta a unos 100.000ºC el gas que tiene alrededor, ionizando sus átomos y haciendo que la nebulosa emita radiación. Esta envoltura, aunque nos pueda parecer pequeña al telescopio, tiene un diámetro de 0.9 años luz o 60.000 unidades astronómicas (como referencia, Plutón llega a estar, en su posición más alejada de nosotros, a 40 unidades astronómicas). La estrella central, que empezó a morir hace unos 7.000 años, brilla rondando la magnitud 15, pero con una dificultad añadida a la hora de verla, y es que el centro del anillo tiene un alto brillo superficial, por lo que deslumbra a la estrella y la vuelve fácilmente esquiva. Por ello hacen falta altos aumentos para poder distinguir la estrella, ya que a bajos aumentos entra demasiada luz por el ocular y la nebulosa brilla demasiado como para dejar ver la estrella central (o cualquiera de las estrellas que aparecen en su disco por efecto de perspectiva).

Con tan sólo 1.4 minutos de arco de diámetro, M57 ya es visible con prismáticos como una pequeña estrella de magnitud 8.8, aunque para verla es necesario conocer bien la zona, ya que es indiferente del resto de estrellas. La observé a través del Dobson 300 mm hace una semana, en un cielo con un seeing inmejorable, pero con la campana de luz de Granada iluminando vagamente la zona de Lyra. Aun así, aprovechando la estabilidad atmosférica, decidí apuntar a M57 y ver qué podía ofrecerme antes de que se pierda en el invierno.

A bajos aumentos ya destaca como una estrella gruesa y desenfocada, pudiendo detectar un diminuto centro más oscuro a 65x. La imagen empieza a mejorar conforme cambiamos el ocular. A 125x la visión era especialmente atractiva, con un tamaño lo suficientemente grande como para visualizar perfectamente el anillo de humo tan característico.

No obstante decidí subir, a 214x, y luego a 300x. La imagen, aunque más oscura, resultaba espectacular. Con el ocular de 5 mm la nebulosa adquiere una magnificación enorme y se aprecia su forma ovalada. Los bordes, más brillantes y densos, son algo irregulares, más anchos en los extremos. De hecho, el agujero central se ve relativamente circular, siendo los bordes los que más contribuyen a su forma ovalada. Esta vez pude ver algo que no había visto antes. En los extremos, más estrechos, la nebulosidad se difuminaba y se perdía en la oscuridad del cielo, alargando el óvalo como si quisieran terminarlo en forma de punta, un efecto que me recordó a NGC 7293, la nebulosa de la Hélice. No pude ver la estrella central, aunque tampoco sabía que era posible, así que no me empleé a fondo. Aun así, intuyo que hará falta que M57 esté en una región más oscura y, probablemente, hacer uso de mayores aumentos. El año que viene habrá nuevas oportunidades, en las frías madrugadas de invierno y primavera en las que la atmósfera parece haberse evaporado, dando paso a un cielo cristalino.