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Grupo IV: El color de las nebulosas Este tema surgió durante una comida familiar en la que estábamos hablando de en qué queríamos trabajar mi hermano pequeño y yo. Yo estaba hablando de la belleza de las células vistas bajo el microscopio, cuando él dijo que las nebulosas eran igual de bonitas pero a una escala universal. A partir de este planteamiento, pensé que para poder ver las células en el microscopio óptico, necesitábamos iluminarlas, por lo que me pregunte “si las nebulosas son cúmulos de gas y polvo... ¿Cómo es que somos capaces de observarlas, si el polvo y el gas que nosotros conocemos no tiene esos colores tan asombrosos?” Debido a esto, he decidido dedicar el tema de esta investigación al origen del color de las nebulosas. Introducción Para empezar, ¿qué es exactamente una nebulosa? Una nebulosa es una región estelar compuesta por polvo cósmico de diferentes elementos químicos y gases (en su mayoría helio e hidrógeno). Tienen una gran importancia en el campo de la cosmología ya que en muchas ocasiones son los cuerpos que quedan después de la muerte de una estrella de los cuales surgen otras nuevas por diferentes fenómenos astronómicos. Dentro de lo que son las nebulosas existen cuatro tipos principales que son los que trataremos en este trabajo. Investigación de tipos de nebulosas El primer tipo de nebulosa es la de emisión. Este cuerpo estelar está compuesto principalmente por nubes de polvo y gas (hidrógeno y pequeñas cantidades de otros elementos) que están cercanas a estrellas. Los átomos de hidrógeno que componen la nebulosa son excitados mediante radiación ultravioleta proveniente de las estrellas cercanas, lo que hace que este gas se ionice, produciendo “saltos” de electrones hacia los niveles superiores de energía. Como los niveles superiores de energía son inestables, los electrones vuelven a sus niveles de energía anteriores emitiendo fotones en el proceso (en la línea de emisión Hα), que son los que conforman la luz que llega hasta nosotros. Las nebulosas de emisión suelen ser rojas debido a la cantidad de hidrógeno ionizado presentes en las mismas, pero pueden tener otros colores gracias a la presencia de otros elementos. Imagen 1. Líneas de emisión del hidrógeno. Hα con una longitud de onda de 656,3 nm. Esta frecuencia se consigue por la emisión de un fotón por parte de un electrón que vuelve del nivel n=3 al n=2. URL: https://ismlandmarks.wordpre ss.com/h-alpha-emission/ Imagen 2. Nebulosa de Orión. El color rojizo de la nebulosa es debido al hidrógeno ionizado. URL: http://apod.nasa.gov/apod/image/1109/m42_vargas_1826.jpg Otro tipo de nebulosas que hemos observado en el espacio, son las nebulosas de reflexión. Este tipo de cuerpos celestes están formados por nubes de gas y polvo, como las nebulosas de emisión. La diferencia es que no emiten luz por si solos, sino que reflejan la luz procedente de estrellas o grupos de estrellas cercanas que no producen radiación ultravioleta por no ser lo suficientemente calientes (por lo que no ionizan el gas). Este tipo de nebulosas sirven para estudiar las estrellas mencionadas anteriormente, pues el espectro que vemos reflejado en la nebulosa es similar al de las estrellas que lo iluminan. Aun así, suelen ser de color azulado debido a que la luz con esta longitud de onda es reflejada más eficientemente. Un ejemplo es de esta nebulosa es la nebulosa de trífida, situada en la constelación de sagitario. Imagen 3. Nebulosa de trífida, en sagitario. Nótese la presencia de nebulosa de emisión y de reflexión Volviendo a lo tratado en la introducción, entendí que no todas las nebulosas son visibles gracias a la emisión o reflexión de luz en diferentes frecuencias, sino que existen un tipo de nebulosas denominadas “nebulosas oscuras” que, por no estar cercanas a ninguna fuente de energía como puede ser una estrella, sus átomos no están excitados y por lo tanto no emiten luz. Por este motivo no son visibles a simple vista, sino que son detectadas gracias al contraste que generan con un fondo brillante. Suelen tener una composición similar a las nebulosas de reflexión, pero no reflejan la luz debido a la localización de la fuente de la misma. Un ejemplo significativo es la nebulosa de “cabeza de caballo”. Imagen 4. Nebulosa cabeza de caballo. Puede observarse gracias al contraste con el fondo brillante. URL: http://astrocl.blogspot.com.es/2011/10/la-nebulosa-cabeza-decaballo-o-barnard.html Un cuarto tipo de nebulosas son las denominadas nebulosas planetarias. Su nombre puede atraer a confusión, pues estas no tienen que ver con la presencia de planetas. Son un tipo de nebulosa que aparece debido a la desintegración de una estrella que está cercana al final de su vida. Están formadas por nubes de gas y polvo en formas esféricas, que suelen estar excitadas por los vestigios de una estrella que sigue brillando en el centro de las mismas (una enana blanca, el núcleo de una estrella que ya ha muerto). Otra nebulosa similar a las nebulosas planetarias son las que se surgen de los restos de las supernovas, las cuales están excitadas por púlsares que se crean después de la enorme explosión. Imagen 5. Nebulosa de hélice, ejemplo de nebulosa planetaria. URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Ne bulosa_Tr%C3%ADfida Imagen 6. Dibujo artístico de una supernova URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Supernova Conclusión Como conclusión, las nebulosas son en definitiva nubes de gas y polvo, y necesitan fuentes de energía como las estrellas para poder emir o reflejar esa variedad de colores que nosotros vemos. Además, existen un gran número de tipos de nebulosas diferentes que hayamos sido capaces de observar, y aunque todas las nebulosas son distintas, algunas comparten características que nos permiten agruparlas y clasificarlas. En definitiva, las nebulosas pueden ser utilizadas como fuente de información de los materiales de los que está formado el universo, pueden usarse como instrumento de medida temporal, como inspiración para obras de arte, etc. Fuentes: Knight, J. (2015). Nebulae - Celestial Objects on Sea and Sky. Seasky.org. Mirado en 16 diciembre 2015, URL: http://www.seasky.org/celestial-objects/nebulae.html Skeptics.stackexchange.com. (2015). Are nebulae colored?. . Mirado en 16 diciembre 2015, URL: http://skeptics.stackexchange.com/questions/8881/are-nebulae-colored Google Books, (2015). Secretos del universo. Mirado en 18 diciembre 2015, URL: https://books.google.es/books?id=Y4MPvbiswmUC&pg=PA239&lpg=PA239&dq=por que+brillanlas+nebulosas&source=bl&ots=ZksCvtE61&sig=bi0y4zjomUjq3QU083KjfLyaB1k&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwim25fq ptvJAhUGwBQKHflfB0EQ6AEINTAC#v=onepage&q=porque%20brillanlas%20nebul osas&f=false Elcielodelmes.com. (2015). Cúmulos, nebulosas y galaxias. Mirado en 17 diciembre 2015, URL: http://www.elcielodelmes.com/Curso_iniciacion/curso_4.php