El hallazgo de una barra de hierro en la Nebulosa del Anillo revoluciona los modelos de evolución estelar

Un equipo de astrónomos que investigaba la Nebulosa del Anillo, también conocida como Messier 57 (M57) y situada a unos 2.300 años luz en la constelación de Lyra, ha identificado una estructura interna que pone en tela de juicio las teorías actuales sobre las etapas finales de la vida estelar. Los investigadores han confirmado la presencia de una barra de gas anómala, compuesta íntegramente por hierro altamente ionizado, que atraviesa el núcleo elíptico de la nebulosa. Este descubrimiento, publicado en la prestigiosa revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, revela una arquitectura interna mucho más compleja de lo que se creía anteriormente en los restos de las estrellas.

La Nebulosa del Anillo, catalogada originalmente por Charles Messier en 1779, consiste en una envoltura de gas en expansión expulsada por una estrella de baja masa en su fase terminal, un proceso que aguarda a nuestro propio sistema solar dentro de miles de millones de años. Para detectar esta característica previamente invisible, el equipo empleó el instrumento WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) en el Telescopio William Herschel (WHT) de 4,2 metros, ubicado en la isla de La Palma, España. Gracias al modo Large Integral Field Unit (LIFU) de este espectrógrafo, se pudieron capturar espectros de toda el área de la nebulosa simultáneamente, permitiendo hallar la débil señal del hierro que había pasado desapercibida durante décadas de observación.

El grupo internacional, bajo la dirección del astrónomo Roger Wesson del UCL, determinó que la extensión de esta barra de hierro equivale aproximadamente a 500 veces el diámetro de la órbita de Plutón en su afelio, mientras que la masa total de hierro concentrada en ella es comparable a la del planeta Marte. El instrumento WEAVE, que inició sus observaciones científicas en modo LIFU en octubre de 2023, ha sido una pieza fundamental en la modernización del WHT, operado por el Isaac Newton Group. La estructura de hierro se encuentra posicionada dentro de la capa elíptica interna de la nebulosa, un hecho que fue verificado al contrastar los mapas de emisión de hierro con los datos de alta resolución obtenidos por el Telescopio Espacial James Webb.

Los científicos observaron que la formación de hierro coincide con regiones oscuras ricas en polvo e hidrógeno, lo que sugiere que la desintegración del polvo podría haber liberado átomos de hierro previamente atrapados en su interior. La forma lineal de esta franja resulta completamente atípica para una explosión estelar, de la cual se esperaría una simetría aproximadamente esférica según las leyes de la física estelar. Además, de acuerdo con los modelos actuales de evolución, la estrella progenitora no poseía la masa suficiente para generar una cantidad tan significativa de hierro, un elemento que suele producirse exclusivamente en los núcleos de estrellas masivas que explotan como supernovas. Las condiciones extremas necesarias para ionizar el hierro a tal nivel siguen siendo un tema de intenso debate científico, ya que otros elementos químicos no presentan estructuras similares.

Una de las hipótesis más fascinantes que baraja el equipo de investigación, en el que participa la profesora Janet Drew del UCL, es que esta barra podría ser el remanente de un planeta rocoso destruido por la estrella moribunda durante su fase de gigante roja. De confirmarse esta teoría, se obtendría una perspectiva sin precedentes sobre el destino final de los sistemas planetarios que orbitan estrellas en extinción. Las nebulosas planetarias desempeñan un papel crucial en la evolución química de las galaxias al enriquecer el medio interestelar con elementos pesados. Los autores del estudio planean realizar observaciones de seguimiento con una resolución espectral aún mayor para esclarecer definitivamente el origen de esta estructura. La confirmación de una barra de hierro masiva y altamente ionizada impone nuevas y críticas restricciones a las simulaciones de los procesos de muerte estelar.