Primer mapa espectral integral de la Nebulosa Roseta revela cómo las estrellas masivas moldean su entorno

  • El estudio presenta el primer mapa espectral óptico completo y espacialmente resuelto de la Nebulosa Roseta.
  • Las nuevas observaciones permiten ver esta región del cielo “en nuevos colores”, mostrando detalles que no habían podido estudiarse a esta escala.

04 de diciembre de 2025.- En la constelación de Monoceros, a unos 5,000 años luz de la Tierra, se ubica la Nebulosa Roseta, una nebulosa de emisión formada por polvo interestelar y gases ionizados que emiten luz en varias longitudes de onda. Esta región se ha formado por la interacción entre las estrellas masivas y calientes de la asociación estelar NGC 2244 y los restos del gas molecular del cual nacieron. Los vientos estelares y la radiación ultravioleta emitida por estas estrellas, que los astrónomos clasifican como estrellas de tipo O y B, son los principales escultores de la nebulosa que nos muestra una hermosa “rosa cósmica” en el firmamento.

La Nebulosa Roseta es estudiada en detalle por investigadores del Instituto de Astronomía de la UNAM. Para ello se utilizan los datos de calibración o de ciencia temprana del proyecto Local Volume Mapper (LVM), que es parte del sondeo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en su quinta fase. Cabe mencionar que la UNAM es socio institucional de este programa desde hace más de una década. Esta investigación es liderada por Mónica Villa Durango, estudiante de doctorado en el Instituto de Astronomía de la UNAM (IA-UNAM) y por los doctores Jorge Barrera Ballesteros y Carlos Román Zúñiga, supervisores de la tesis e investigadores del IA-UNAM.

El LVM cuenta con un sistema innovador que utiliza cuatro telescopios acoplados a un poderoso sistema de miles de fibras ópticas que capturan, de manera simultánea, un espectro en cada punto del campo de visión, proporcionando así información espectroscópica detallada de toda la nebulosa.

Los espectros que se obtienen con el LVM permiten estudiar líneas de emisión de elementos ionizados como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre, presentes en el gas de la nebulosa. Cada una de estas líneas ofrece información sobre distintas condiciones físicas de la región, como la temperatura, densidad y grado de ionización del gas. Estas emisiones se producen porque los átomos son excitados por la intensa radiación y las altas temperaturas generadas por las estrellas masivas. Los mapas espectrales obtenidos revelan cómo interactúan las estrellas del cúmulo central NGC 2244 con el gas que las rodea.

Con estos datos se ha realizado un primer estudio cuyo objetivo fue realizar un análisis cualitativo de la estructura y morfología de la nebulosa mediante mapas espectrales ópticos sin precedentes, complementados con observaciones de gas molecular del sondeo Milky Way Imaging Scroll Painting (MWISP), emisión térmica de polvo del telescopio espacial WISE y mapas de densidad de columna derivados del telescopio espacial Herschel. Lo anterior se comparó con los datos del gas molecular que envuelve a la nebulosa.

Hasta ahora no existía un mapa espectral óptico con la resolución y cobertura que proporciona el LVM para toda esta región. La nueva información permitió observar con mayor detalle cómo las estrellas masivas de la asociación estelar NGC 2244 moldean el gas y el polvo circundantes, y facilitó una caracterización más completa de la nebulosa.

Los datos revelan la estructura del gas ionizado, la cavidad central evacuada por la radiación y los vientos de las estrellas masivas, y los límites entre la región ionizada y la nube molecular que la rodea. La comparación con los datos del gas molecular trazado por la emisión de ondas milimétricas de moléculas de monóxido de carbono y con la emisión térmica del polvo mostró la interacción entre el gas ionizado y el gas molecular, evidenciando así cómo moldean su entorno inmediato las estrellas masivas. Por otro lado, los mapas espectrales mostraron los distintos componentes del gas —hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y azufre— y su distribución dentro de la nebulosa.

Con este trabajo se comprobó la capacidad del LVM para mapear regiones H II completas (regiones con alta concentración de hidrógeno ionizado) con alta resolución espectral, y permite comprender cómo las estrellas masivas alteran la física del medio interestelar. Además, valida al LVM como una herramienta poderosa para investigar regiones de formación estelar en la Vía Láctea.

La investigación contó con la participación de ocho académicas y académicos del IA-UNAM, dos del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA), así como de otros 12 colaboradores de 15 instituciones de Estados Unidos, Europa y Sudamérica que forman parte de la colaboración SDSS. El proyecto recibió apoyos de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti), el Instituto de Astronomía de la UNAM, la colaboración SDSS-V / Alfred P. Sloan Foundation y el Astrophysical Research Consortium.

Consulte aquí el artículo SDSS-V Local Volume Mapper (LVM): Revealing the Structure of the Rosette Nebula, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) el 12 de septiembre de 2025: https://academic.oup.com/mnras/article/543/2/1196/8252968?login=true 

Imágenes

Imagen de la Nebulosa Roseta obtenida a partir de los datos espectrales de la línea de hidrógeno Hα del Local Volume Mapper (LVM). El color rojo más intenso indica las regiones donde se observa una mayor emisión, mientras que las zonas oscuras corresponden a baja o nula emisión observada. Las estrellas amarillas marcan la posición de las estrellas masivas del cúmulo NGC 2244, responsables de ionizar el gas circundante. La barra negra en la parte inferior derecha representa una escala de 39 años luz.
  1. Los datos de ciencia temprana son las primeras observaciones que se realizaron con el instrumento, en donde se observa que esté bien calibrado y funcione a la perfección.

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Sobre el IA-UNAM

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Luisa Fernanda González Arribas │Redacción