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Primera imagen directa de la emisión de líneas débiles de O en una nebulosa planetaria

Autor/es: J. García-Rojas, R. L. M. Corradi, H. Monteiro, D. Jones, P. Rodríguez-Gil, A. Cabrera-Lavers

Referencia: 2016 ApJ 824 L27 | Enlace

 Imagen en falso color de la nebulosa planetaria NGC 6778. En azul se ve la emisión asociada a las líneas débiles de recombinación del ion O<sup>++</sup>, tomada con el filtro sintonizable azul del instrumento OSIRIS en el GTC. En verde se ve la emisión del mismo ion en las líneas excitadas colisionalmente, tomada con el filtro estrecho de [O III] del Nordic Optical Telescope (NOT). Se aprecia claramente la distinta distribución espacial de ambas emisiones que indica la existencia de dos componentes diferentes del gas.
Imagen en falso color de la nebulosa planetaria NGC 6778. En azul se ve la emisión asociada a las líneas débiles de recombinación del ion O++, tomada con el filtro sintonizable azul del instrumento OSIRIS en el GTC. En verde se ve la emisión del mismo ion en las líneas excitadas colisionalmente, tomada con el filtro estrecho de [O III] del Nordic Optical Telescope (NOT). Se aprecia claramente la distinta distribución espacial de ambas emisiones que indica la existencia de dos componentes diferentes del gas.

Desde hace más de 70 años se sabe que las líneas de recombinación débiles de iones de elementos como el oxígeno o el carbono dan abundancias químicas mucho mayores que las obtenidas usando las líneas de excitación por colisiones, que son entre 1.000 y 100.000 veces más brillantes. Esta discrepancia nos hace dudar sobre uno de los métodos más usados para medir abundancias químicas en el Universo. Durante los últimos años, el grupo de nebulosas planetarias del IAC ha descubierto que las nebulosas planetarias con mayores discrepancias de abundancias suelen estar asociadas a estrellas centrales binarias que han pasado por una fase de envoltura común, es decir, en su proceso de expansión la estrella más masiva ha absorbido parte de la estrella compañera, lo que las ha forzado a orbitar la una muy cerca de la otra. Esto ha llevado al grupo a proponer que, al menos en este tipo de objetos, la evolución de la estrella binaria central está relacionada con la expulsión de una componente de gas diferenciada de la componente principal. Para intentar corroborar esta teoría, se ha obtenido una imagen de la emisión de oxígeno en líneas de recombinación de la nebulosa planetaria NGC6778, que presenta una alta discrepancia de abundancias y tiene una estrella central binaria. Para ello se ha usado un filtro sintonizable del instrumento OSIRIS en el Gran Telescopio Canarias (GTC) ya que estas emisiones son muy débiles y aislarlas requiere de instrumentos especializados y grandes telescopios. Se ha encontrado que, en este objeto, la distribución espacial de la emisión de un ión de oxígeno en líneas de recombinación no coincide con la emisión del mismo ión en las líneas brillantes de excitación por colisiones. Este resultado es extremadamente importante porque es la primera vez que se confirma mediante imagen directa la existencia de dos componentes diferentes del gas emitiendo en el mismo ión e implica evidencia adicional de la importancia de la evolución e interacción de estrellas binarias para entender muchos aspectos de la astrofísica, incluso temas aparentemente sin relación como la evolución química del Universo.

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