Los falsos colores de la Burbuja

Estos días se conmemora el 26 aniversario del Telescopio Espacial Hubble. Para celebrar tal onomástica, como viene siendo habitual cada año, se suele hacer pública una nueva y espectacular imagen obtenida con este telescopio. Este año le ha tocado a la famosa Nebulosa de la Burbuja:

Nebulosa de la Burbuja con HST. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Nebulosa de la Burbuja con el Telescopio Espacial Hubble. Se usaron datos en los filtros estrechos de [OIII] (azul), Hα (verde) y [NII] (rojo) conseguidos con el instrumento WFC3/UVIS, para conseguir la imagen en color. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

La Nebulosa de la Burbuja (NGC 7635, Sharpless 162, Caldwell 1) es una estructura peculiar que se encuentra alrededor de una estrella caliente y masiva del tipo O o Wolf-Rayet (ésas que les dan nombre a mi blog original El Lobo Rayado y posteriormente a Universo Rayado), localizada a unos 7100 años luz de nosotros, proyectada sobre la constelación circumpolar de Cassiopea. Son los intensos vientos de la estrella Wolf-Rayet (con velocidades de unos 2000 km/s y que, literalmente, están “pelando” a la estrella masiva) los responsables de formar esta estructura esférica, que alcanza un diámetro de unos 7 años luz. Curiosamente la estrella masiva, BD+60 2522 (que tiene unas 45 veces la masa del Sol), no está en el centro de la nebulosa, sino a un lado. Esto se debe a las diferentes densidades de material que tiene a su alrededor: el gas es mucho más denso por una parte (arriba a la izquierda, donde precisamente lo vemos más brillante por la acumulación de material que está chocando con una nube molecular) mientras que la parte inferior derecha es mucho más extensa y sutil porque la burbuja en expansión no se ha encontrado con mucho material y se ha expandido más.

¿De dónde vienen esos llamativos colores en la imagen? A estas alturas estas tonalidades no son desconocidas, seguro, para muchos, puesto que hemos visto casi una infinidad de imágenes obtenidas con el Telescopio Espacial Hubble con estos “colores artificiales“. En realidad, lo que estamos haciendo es usar un tipo especial de filtro que sólo deja pasar la luz de una línea espectral concreta. ¿Recordáis lo que os conté el otro día sobre “El código de barras de las nebulosas“? Las nebulosas de emisión presentan muchas líneas de emisión en su espectro (las “rayas brillantes”). Si se usa un filtro especial que deje pasar sólo unas longitudes de ondas muy concretas (un “filtro estrecho” de anchura típica de 20-50 Å, en comparación los filtros tradicionales suelen cubrir 1000 Å o más) veremos únicamente en una imagen y sin necesidad de espectros la emisión de una de esas “rayas” brillantes. Particularmente, se usan las líneas de [O III] (que son dos, una a 4959 Å y otra a 5007 Å, ésta es justo 3 veces más brillante que la anterior, pero eso lo cuento otro día), la línea de Hα (a 6563 Å), y las líneas de [S II] (dos a 6716 Å y 6731 Å). A veces también se incluyen otras líneas, como Hβ 4861 Å, [N II] 6583 Å, [O II] 3727 Å, e incluso He II 4686 Å.

¿Qué es lo que se hace a continuación? A cada una de estas imágenes en filtros estrechos se la asigna un “color”, por ejemplo, en la nueva imagen de la Nebulosa de la Burbuja se ha asignado el color azul a la imagen obtenida con el filtro de [O III], el color verde para la emisión en , y el color rojo para la imagen conseguida con el filtro estrecho de [N II], siendo el resultado la imagen en falso color que ves arriba. Precisamente a este tipo de “paleta de color” (aunque normalmente usando [S II] en lugar de [N II] para el color rojo) se la ha designado “la paleta del Hubble“.

Por lo tanto, estas imágenes tan bonitas, además de ser llamativas y llenas de colorido, nos informan muchísimo sobre la estructura de la nebulosa. La distribución real de gas ionizado está trazada por el hidrógeno una vez ionizado (en verde). Las zonas de alto grado de ionización (“más calientes”) suelen aparecer en azul, que codifica la emisión de [O III], mientas que las zonas de baja ionización vienen dadas por la emisión de [N II] (o [S II]) en color rojo. Cuando se usa el filtro de [S II], además, se ven bien la zonas más densas o con choques dentro de las nebulosas, dado que en estas regiones la emisión de [S II] se suele intensificar.

Así, por ejemplo, en esta imagen vemos que la burbuja completa es de un intenso color azul. Como el azul codifica la emisión de [O III], esto nos indica que la burbuja tiene el gas altamente excitado, el gas está muy caliente, siendo consecuencia de la intensa radiación ultravioleta que la estrella masiva central está emitiendo.

Desde hace años le tengo especial cariño a este objeto porque fue uno de los primeros objetos astronómicos de los que conseguí datos para conseguir imágenes en “falso” color. Esto fue entre 2003 y 2004, como parte de un proyectillo adicional a mi tesis doctoral (y que, desgraciadamente, luego se quedó en el tintero por todas las cosas que yo ya tenía) en el que usaba filtros estrechos para observar la emisión de [O III], Hα y [S II] alrededor de estrellas Wolf-Rayet en la Galaxia usando el Telescopio IAC80, de 80 cm de tamaño, instalado en el Observatorio del Teide en Izaña, Tenerife (España). Permitidme compartir ahora la imagen que conseguimos antaño mi amigo Jorge García-Rojas y yo usando el IAC80:

Imagen de la Nebulosa de la Burbuja obtenida en 2004 con el telescopio IAC80 (Observatorio del Teide, Izaña, Tenerife, España) usando los filtros estrechos de de [OIII] (azul), Hα (verde) y [SII] (rojo). Crédito: Ángel R. López-Sánchez y Jorge García-Rojas.
Imagen de la Nebulosa de la Burbuja obtenida en 2004 con el telescopio IAC80 (Observatorio del Teide, Izaña, Tenerife, España) usando los filtros estrechos de [OIII] (azul), Hα (verde) y [SII] (rojo). Crédito: Ángel R. López-Sánchez y Jorge García-Rojas.

Algo muy distinto a la espectacular imagen que nos regala el Telescopio Espacial Hubble por su cumpleaños, ¿verdad? No obstante, estoy convencido de que si tuviera los datos originales ahora podría hacer mejor trabajo.

No fue mi único intento de estudiar esta nebulosa. Junto con mis compañeros Sergio Simón-Díaz y Jorge García-Rojas (IAC), mi jefe de tesis César Esteban (IAC) y con la ayuda del entonces “novato estudiante de doctorado” Adal Mesa-Delgado (quien tuvo que “sufrirme” aquella vez en el telescopio) conseguimos esta peculiar toma de la Nebulosa de la Burbuja usando la “Wide Field Camera” del Telescopio Isaac Newton (INT), de 2.5m de tamaño, en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma, España), en octubre de 2006:

Imagen de la Nebulosa de la Burbuja obtenida en 2006 usando la "Wide FIeld Camera" del Telescopio Isaac Newton (2.5m INT), en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Isla de la Palma, España). Se usaron los filtros B (azul), Hbeta (verde) y Halpha (rojo). Crédito: Ángel R. López-Sánchez, Sergio Simón-Díaz, Adal Mesa-Delgado, Jorge García-Rojas y César Esteban.
Imagen de la Nebulosa de la Burbuja obtenida en 2006 usando la “Wide FIeld Camera” del Telescopio Isaac Newton (2.5m INT), en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Isla de la Palma, España). Se usaron los filtros B (azul), Hβ (verde) y Hα (rojo). Crédito: Ángel R. López-Sánchez, Sergio Simón-Díaz, Adal Mesa-Delgado, Jorge García-Rojas y César Esteban.

Una visión bastante distinta de la Nebulosa de la Burbuja. Así de poderosas son las “rayas” (líneas de emisión) de las nebulosas.

Addendum: Como Luciano y Héctor me han sugerido en los comentarios que dejase una imagen de la nebulosa de la Burbuja usando “astrofotografía convencional” sin filtros estrechos (pero sí con los típicos filtros anchos B V R), incluyo a continuación la imagen del astrofotógrafo Bob Benameti de este objeto.

<a href="http://pennastroimaging.org/?page_id=728#gallery/986/56">Nebulosa de la Burbuja</a> usando filtros anchos BVR. La emisión en Hα destaca en color rojo. Crédito: <a href="http://pennastroimaging.org">Bob Benamati</a>.
Nebulosa de la Burbuja usando filtros anchos BVR. La emisión en Hα destaca en color rojo. Crédito: Bob Benamati.

6 Comentarios

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Adrián Hernández

Hola Ángel! Me alegro de ver este blog además de tus publicaciones por doquier.

Soy un estudiante de la ULL y llevaba tiempo buscando posts de divulgación con una combinación entre medio interestelar y espectroscopía… Relacionada con el IAC! Así que has dado en el clavo y te felicito!

Ojalá César nos lleve pronto a sacar imágenes como éstas! O Jorge que sé que andas por aquí también. Me alegra saber que haciéndolo bien se pueden sacar imágenes como esas, e incluso llegar a las antípodas!

Un abrazo de un desconocido! Y felicidades de nuevo!

PD: La foto en color original estaría genial y parece tener el enlace roto!

El Lobo Rayado

Muchas gracias por el comentario, Adrián. Si necesitas algo en concreto no dudes en contactar conmigo o mandarme un email. Disfrutarás mucho con César seguro, es un profesor estupendo. Espero podáis conseguir imágenes chulas.

Gracias por avisar del enlace roto, yo la veo bien, pero parece que hay algún problema. Actualizaré la entrada incluyendo una imagen enlazando fuente original y con los créditos correctos (para eso soy muy quisquilloso).

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[…] típicamente donde se localizan líneas de emisión brillantes en las nebulosas, más información en este post de Universo Rayado) para poder hacer observaciones astronómicas desde la ciudad están viendo mermados sus resultados […]

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