Santa Cruz de Tenerife
GAVETA DE ASTROFÍSICA ÁNGEL R. LÓPEZ-SÁNCHEZ

Los colores del Universo

Cada dos semanas, ciencia puntera hecha en Canarias o por canarios en todo el mundo
Los colores del Universo
23/oct/16 06:35
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Las nebulosas son los objetos más sagrados del Cosmos. En ellas el gas difuso que existe disperso dentro de las galaxias se condensa y enciende nuevos soles. En efecto, las nebulosas son los lugares donde nacen las estrellas y donde estas viven su infancia. El Sol y su séquito de planetas, satélites, cometas, planetas enanos y asteroides nacieron de una nebulosa hace unos 4.650 millones de años. La estrella Sol no nació sola: miles de otras estrellas también se crearon de la misma nube. Sin embargo, cual adolescentes rebeldes, pocos centenares de millones de años después todas ellas se separaron, cada una tomando un rumbo distinto hacia los abismos interestelares de la Vía Láctea. Las hermanas del Sol pueden ahora estar en la otra punta de la Galaxia.

A los astrofísicos nos fascinan las nebulosas porque nos hablan de un proceso clave del Universo: cómo el gas, compuesto sobre todo de hidrógeno (el elemento más simple del Cosmos), se atrae de tal manera que es capaz de "encenderse", transformando el hidrógeno en helio y liberando luz. Entender bien la formación de las estrellas, ya sea dentro de nebulosas cercanas o en galaxias muy lejanas, es uno de los grandes retos que tiene la Astrofísica actual.

Algunas nebulosas tienen, además, un encanto particular. Sus formas caprichosas, con jirones de gas y polvo cósmico salpicados aquí y allá, formando a veces filamentos, otras veces oquedades, quizá alguna nube densa, junto con el peculiar colorido que muestran, aparentemente sacado de la paleta de un pintor abstracto, deleitan a estudiosos y profanos e invitan a sumergirse en sus secretos. Este es el caso de la nebulosa del Águila (M16), mostrada aquí tal y como se observa con la cámara de gran campo del telescopio Isaac Newton, de 2.5 metros de tamaño, instalado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma).

¿Cómo conseguimos los astrofísicos estas imágenes tan impactantes? Además de contar con un gran telescopio es necesario tener un buen instrumento que capte la luz del Cosmos. Y aquí está el truco: para detectar objetos lejanos y difusos tenemos que usar cámaras que solo ven "en blanco y negro" (mejor expresado, "en escala de grises"), que son mucho más sensibles que cámaras digitales en color como las que tenemos en nuestros móviles. Entonces, ¿de dónde salen los colores? Muy sencillo: los astrónomos siempre empleamos filtros para captar una parte concreta de la luz que nos llega. Por ejemplo, solemos obtener observaciones del mismo objeto usando un filtro azul, uno verde y otro rojo. Esto nos sirve para establecer las características básicas de una estrella o una galaxia. Las estrellas jóvenes y calientes brillan mucho en colores azules, mientras que las estrellas viejas y frías tienen colores rojos. Galaxias que destacan en colores azules (como las galaxias de tipo espiral) tendrán gran proporción de estrellas jóvenes, mientras que las galaxias amarillentas (como las galaxias de tipo elíptico) estarán constituidas sobre todo por estrellas viejas. En Astronomía los colores otorgan valiosa información.

Pero esta imagen de la Nebulosa del Águila se ha conseguido usando filtros especiales. El propio gas de la nebulosa brilla con luz propia, pero no lo hace como las estrellas. Las estrellas emiten luz en todos los colores del arco iris. Pero en las nebulosas la luz se emite en unos colores muy concretos que vienen dados por los elementos químicos (hidrógeno, helio, oxígeno, nitrógeno, azufre...) que existen dentro de ella, todo determinado por las leyes de la Física Cuántica. Los astrofísicos han diseñado estos "filtros especiales" para dejar pasar solo la luz emitida por esos elementos químicos. En la imagen el color azul se ha conseguido usando un filtro que solo deja pasar la emisión del oxígeno, el color verde viene dado por un filtro que ve la emisión del hidrógeno y para obtener el color rojo se ha usado un filtro que solo ve luz emitida por el azufre.

Las regiones con emisión alta en oxígeno (en azul) son las zonas donde el gas está más caliente. Suele corresponder al centro de la nebulosa, donde se encuentran las estrellas jóvenes y calientes. Por otro lado los bordes de la nebulosa se delinean muy bien en colores rojizos: en estas zonas ricas en azufre la densidad de materia es mayor. Las zonas oscuras dentro de la nebulosa indican regiones dominadas por polvo y gas denso, que absorbe la emisión del gas, destacando los pilares alargados que dan nombre a la nebulosa.

Los astrónomos usamos esta información en colores para estudiar las propiedades físicas y químicas de las nebulosas, las causas de la formación de las estrellas y cómo estrellas y gas interaccionan y evolucionan conjuntamente dentro de las galaxias. Además, las nebulosas nos regalan este tipo de imágenes etéreas llenas de colorido y de una belleza singular que hacen reflexionar sobre la belleza del Universo que nos ha tocado vivir.

Imagen de la Nebulosa del Águila (M16) observada en filtros [O III] (azul), H-alpha (verde) y [S II] (rojo) usando el Telescopio Isaac Newton, de 2.5m de tamaño, del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma). Crédito: Ángel R. López-Sánchez (AAO/MQU), Sergio Simón-Díaz (IAC), Miguel Urbaneja (Institut für Astro-und Teilchenphysik, Universität Innsbruck) y Alfred Rosenberg (IAC).

Ángel R. López-Sánchez es un astrofísico cordobés que trabaja en el Observatorio Astronómico Australiano y en la Universidad de Macquarie, en Sídney, Australia. Consiguió su doctorado en Astrofísica en la Universidad de la Laguna con un proyecto llevado a cabo en el Instituto de Astrofísica de Canarias, donde conserva amigos y colaboradores científicos, a quienes visita tan frecuentemente como puede. Es además un asiduo divulgador científico y autor del primer blog de astronomía escrito por un astrofísico español, "El Lobo Rayado" (http://angelrls.blogalia.com). Puedes seguirlo en Twitter en @El_Lobo_Rayado.

Coordinadora: Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez