¿Cómo sabemos la forma en tres dimensiones que tiene un objeto en el Universo?
Bueno, la verdad es que esa es una de las cuestiones más complicadas en astrofísica: excepto por los objetos cercanos, el resto del Universo está mucho muy lejos, lo suficiente como para que nuestros datos sean sólo en dos dimensiones.
Una excepción a lo anterior podría ser la medición individual de la distancia a objetos puntuales, como estrellas, cuásares, supernovas, etc. Pero eso es otra historia.
El caso más sencillo, entonces, podría ser el de los planetas, muchas de las lunas, algunos de los planetoides y las estrellas, que podemos asumir como casi esféricos.
Afortunadamente, para algunos objetos en el Sistema Solar tenemos más opciones. Por un lado, los grandes telescopios en tierra y el espacio tienen la resolución suficiente para capturar en varios momentos a los objetos. Esto permite crear modelos bastante buenos en 3D, resolviendo parcialmente el problema.
Otra solución, mucho más costosa y arriesgada, es la exploración cercana con sondas espaciales
Por ejemplo, las lunas de Marte, Phobos y Deimos, fueron descubierto en 1877 por Asaph Hall, desde el Observatorio Naval de EU, en Washington DC. Con un instrumento como el de Hall, la imagen de las lunas marcianas debió ser la de dos puntos diminutos.
Sin embargo, fue a partir de las primeras sondas en los años 70 del siglo pasado que descubrimos que son como papas deformes.
Y si vamos más lejos, ¿qué pasa con las nebulosas a miles de años luz, o con las galaxias, a millones de años luz? ¿Cómo sabemos cuál es su forma real? ¿Qué forma en 3D tiene la nebulosa de Orión, por ejemplo?
Bueno, aquí la cosa se complica, aunque hay casos como el de las nebulosas planetarias que muestran estructuras simetrías y al utilizar modelos hidrodinámicos que producen «objetos en 3D», todo indica que, efectivamente, tienen capas de gas que al ser expulsadas crean estas figuras.
Dicho de otra manera, la simetría de las nebulosas planetarias es un punto a favor para la comunidad astronómica, porque las matemáticas se simplifican bastante y los modelos producen mejores resultados.
Recordemos que las planetarias se forman cuando una estrella moribunda, de baja masa, expulsa sus capas exteriores de gas, creando estructuras coloridas y en muchos casos simétricas.
Bien, pues un grupo de astrónomos han creado el primer modelo computacional en tres dimensiones de NGC 6543, conocida como Ojo de Gato y ubicada a unos 3000 años luz, en dirección de la constelación de Draco.
Las simulaciones revelan dos anillos simétricos que rodean la capa exterior de gas y sugieren que fueron formados por un chorro precesando, lo que da una fuerte evidencia de dos estrellas en el centro de la nebulosa.
Comprender cómo se forman objetos como NGC 6543 ofrece una idea del destino final que tendrá nuestro Sol, que se convertirá en una nebulosa planetaria dentro de unos 5,000 millones de años.
Referencias.
Clairmont R., Steffen W., Koning N., 2022, MNRAS, 516, 2711
https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/cats-eye-nebula-seen-3d
https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/516/2/2711/6696946?redirectedFrom=fulltext
Hoy en el Cosmos | Narices de Tycho 