Un par ondulante de bucles casi simétricos de polvo y gas marca la agonía de una antigua gigante roja capturada por Gemini Sur, la mitad del Observatorio Internacional Gemini operado por NSF NOIRLab. La estructura resultante, que se asemeja a una vieja jarra inglesa, es una rara nebulosa de reflexión bipolar. La evidencia sugiere que este objeto se formó por interacciones entre una gigante roja moribunda y una estrella compañera ahora dentada. La imagen fue obtenida por el equipo de comunicaciones, educación y compromiso de NOIRLab como parte del programa de imágenes de legado de NOIRLab. Crédito: Gemini/NOIRLab/NSF/AURA International Observatory Procesamiento de imágenes: TA Chancellor (NSF University of Alaska Anchorage/NOIRLab), J. Miller (NSF Gemini/NOIRLab Observatory), M. Rodriguez (NSF Gemini/NOIRLab Observatory), M. Zamani (NOIRLab NSF)
La nebulosa resplandeciente IC 2220, apodada la nebulosa Toby Jug debido a su parecido con un antiguo recipiente inglés para beber, es un hallazgo astronómico raro. A unos 1.200 años luz de distancia hacia la constelación de Carina, esta nebulosa de reflexión es una nube bilobulada o bipolar de gas y polvo formada e iluminada por una gigante roja en su centro.
Esta fase del final de la vida de las estrellas gigantes rojas es relativamente corta, y las estructuras celestes que se forman a su alrededor son raras, lo que convierte a la Nebulosa Toby Jug en un excelente caso de estudio de evolución estelar.
Esta imagen, tomada por el telescopio Gemini Sur, la mitad del Observatorio Internacional Gemini operado por NSF NOIRLab, muestra la estructura magnífica, casi simétrica, de doble bucle y el corazón estelar brillante de la Nebulosa Toby Jug. Estas características son exclusivas de las estrellas gigantes rojas en transición de estrellas envejecidas a nebulosas planetarias y, por lo tanto, brindan a los astrónomos información valiosa sobre la evolución de las estrellas de masa baja e intermedia a medida que se acercan al final de sus vidas y sobre las estructuras cósmicas que forman. .
En el corazón de la nebulosa Toby Jug se encuentra su ancestro, la gigante roja HR3126. Las gigantes rojas se forman cuando una estrella quema hidrógeno en su núcleo. Sin la fuerza de fusión externa, la estrella comienza a contraerse. Esto eleva la temperatura central y hace que la estrella se hinche hasta 400 veces su tamaño original.
Aunque HR3126 es mucho más joven que nuestro Sol, solo tiene 50 millones de años en comparación con los 4.600 millones de años del Sol, es cinco veces más masivo. Esto permitió que la estrella agotara su suministro de hidrógeno y se convirtiera en una gigante roja mucho más rápido que el sol.
A medida que HR 3126 se hinchó, su atmósfera se expandió y comenzó a desprenderse de sus capas exteriores. El material estelar expulsado se ha disuelto en la región circundante, creando una magnífica estructura de gas y polvo que refleja la luz de la estrella central. Estudios detallados de la nebulosa Toby Jug en luz infrarroja han demostrado que el dióxido de silicio (sílice) es el compuesto reflectante más probable de HR3126.
Los astrónomos teorizan que las estructuras bipolares similares a las observadas en la Nebulosa Toby Jug son el resultado de interacciones entre la gigante roja central y la estrella compañera binaria. Sin embargo, las observaciones anteriores no mostraron tal compañero para HR3126. En cambio, los astrónomos observaron un disco de material inusualmente compacto alrededor de la estrella central. Este hallazgo sugiere que el antiguo compañero binario probablemente se fragmentó en un disco, lo que puede haber desencadenado la formación de la nebulosa circundante.
En unos cinco mil millones de años, cuando nuestro Sol consuma su suministro de hidrógeno, también se convertirá en una gigante roja y eventualmente se convertirá en una nebulosa planetaria. En un futuro muy lejano, todo lo que quede de nuestro sistema solar será una nebulosa tan vívida como la nebulosa Toby Jug con el sol enfriándose lentamente en su centro.
La imagen fue procesada por el equipo de comunicaciones, educación y compromiso de NOIRLab como parte del programa de imágenes heredadas de NOIRLab. Las observaciones se realizaron con Gemini Sur en Cerro Pachón, Chile, utilizando uno de los espectrógrafos multiobjeto de Gemini (GMOS). Aunque los espectrógrafos están diseñados para dividir la luz en diferentes longitudes de onda para su estudio, los espectrógrafos GMOS también tienen poderosas capacidades de generación de imágenes, como se muestra en esta foto única de la Nebulosa Toby Jug.
Presentado por la Asociación de Universidades de Investigación Astronómica