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Culiacán, Sinaloa.- Comprender de qué están hechas las nebulosas planetarias y cómo cambia su composición química puede ofrecer pistas sobre la evolución de las estrellas y de las propias galaxias.
En esta tarea, una estudiante de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) realizó una investigación que aporta un nuevo marco teórico para interpretar con mayor precisión las observaciones astronómicas.
Ismene Eunice Cortés Palafox, estudiante del Posgrado de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas (FACINE) de la UAS, desarrolló modelos de fotoionización para estudiar las discrepancias que surgen al determinar la abundancia de elementos químicos en las nebulosas planetarias.
Su trabajo fue presentado en la defensa de la tesis Modelos de fotoionización de nebulosas planetarias para el estudio de la discrepancia de abundancias químicas: efecto de gradientes químicos, con la que obtuvo el grado de Maestra en Ciencias de la Tierra y el Espacio.
Modelos para entender la composición de las nebulosas
La investigación parte de un reto que la astronomía enfrenta desde hace décadas: diferentes métodos utilizados para analizar la luz emitida por las nebulosas pueden arrojar resultados distintos sobre la cantidad de elementos como carbono, nitrógeno y oxígeno.
Para estudiar este fenómeno, Cortés Palafox trabajó con cuatro familias de modelos teóricos: de densidad constante, de presión constante, ópticamente delgados y aquellos que consideran la presencia de polvo proporcional al enriquecimiento químico.
En estos modelos incorporó gradientes químicos radiales, es decir, variaciones en la concentración de elementos pesados dentro de una misma nebulosa.
El objetivo fue observar cómo estos cambios modifican las condiciones físicas del gas y, posteriormente, la luz que puede ser detectada mediante espectroscopía.
Los resultados mostraron que las variaciones químicas pueden influir de manera importante en la estructura térmica y física de las nebulosas. Al aumentar la concentración de elementos pesados en las regiones internas, el gas puede enfriarse con mayor eficiencia y la zona ionizada hacerse más compacta.
Estos cambios pueden contribuir a explicar parte de las discrepancias de abundancias observadas por los astrónomos.
Una ventana hacia la evolución de las galaxias
Uno de los aportes relevantes del estudio es que los gradientes químicos pueden reproducir una parte importante del intervalo de discrepancias observado en nebulosas planetarias. Sin embargo, la investigación también señala que incluso variaciones muy grandes no explican por sí solas los casos más extremos.
Esto abre la puerta a seguir investigando otros procesos físicos que podrían intervenir en el fenómeno y demuestra que el estudio de las nebulosas requiere considerar diferentes factores.
La importancia de esta investigación va más allá de conocer la composición de estos objetos celestes. Las nebulosas planetarias corresponden a una etapa avanzada de estrellas de masa baja e intermedia, cuando expulsan al espacio parte del material procesado durante su vida.
Elementos como el carbono y el nitrógeno pueden incorporarse posteriormente al material que dará origen a nuevas estrellas y sistemas planetarios. Por ello, perfeccionar las herramientas para determinar su composición permite reconstruir con mayor precisión la evolución química de las galaxias.
Con este trabajo, Cortés Palafox contribuye desde la UAS al desarrollo de modelos que pueden ayudar a interpretar las observaciones obtenidas con telescopios y espectrógrafos modernos. Su siguiente objetivo es continuar su formación académica mediante un doctorado y profundizar en la investigación astronómica.
Comunicólogo con más de 20 años dedicado al periodismo impreso y digital. Experiencia en periodismo de investigación, edición de contenidos y actualmente enfocado al periodismo constructivo y de soluciones.
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