La inmensidad del cielo nocturno alberga regiones donde el gas y el polvo interestelar se transforman lentamente en nuevas generaciones de estrellas. Entre estos lugares destaca la Nebulosa del Pelícano, un extenso complejo de hidrógeno ionizado catalogado como IC 5070, íntimamente ligado a la región IC 5067, situada en la parte oriental del conjunto. Aunque popularmente ambos números del catálogo se utilizan de forma casi indistinta para referirse a la Nebulosa del Pelícano, en realidad designan diferentes zonas de un mismo complejo nebular. Junto con la cercana Nebulosa Norteamérica (NGC 7000), forman uno de los mayores viveros estelares visibles desde el hemisferio norte.

A simple vista resulta imposible imaginar que, en dirección a la constelación del Cisne, exista una nube de gas cuya extensión supera ampliamente el tamaño de decenas de sistemas solares. Sin embargo, las cámaras astronómicas sensibles al hidrógeno revelan un paisaje extraordinario formado por nubes rojizas, filamentos oscuros, cavidades excavadas por estrellas jóvenes y enormes pilares de gas donde continúan naciendo nuevos astros.

La Nebulosa del Pelícano constituye un magnífico laboratorio natural para comprender cómo evolucionan las nubes moleculares gigantes y cómo la radiación emitida por estrellas masivas modifica profundamente el entorno donde nacen futuras generaciones estelares.

Un lugar privilegiado dentro del Cisne

La Nebulosa del Pelícano se encuentra en la constelación de Cygnus (el Cisne), una de las regiones más ricas de la Vía Láctea. Durante el verano boreal, esta constelación atraviesa el cénit para millones de observadores, ofreciendo algunos de los campos estelares más espectaculares del firmamento.

La distancia estimada al complejo oscila entre 1.800 y 2.000 años luz, siendo el valor más aceptado actualmente alrededor de 1.900 años luz. Aunque esta cifra pueda parecer enorme, en términos galácticos se trata de una región relativamente cercana. Gracias a ello los astrónomos pueden estudiar con bastante detalle los procesos físicos que ocurren en su interior.

Toda esta zona forma parte de una gigantesca nube molecular conocida como la Nube Molecular del Cisne, una concentración colosal de hidrógeno molecular, polvo cósmico y elementos pesados cuya masa equivale a cientos de miles de veces la del Sol. Estas inmensas reservas de materia prima constituyen el combustible del universo para fabricar estrellas.

¿Por qué se llama Nebulosa del Pelícano?

Su nombre no procede de ninguna característica física, sino de la extraordinaria capacidad del cerebro humano para reconocer formas familiares entre patrones aleatorios, un fenómeno conocido como pareidolia. Cuando se observan fotografías de gran campo obtenidas mediante telescopios o cámaras equipadas con filtros de hidrógeno alfa, la nebulosa recuerda claramente el perfil de un pelícano:

• El largo cuello aparece formado por una brillante franja de hidrógeno.
• El pico corresponde a una nube oscura de polvo interestelar.
• La cabeza se encuentra delimitada por regiones densamente iluminadas.
• El cuerpo está constituido por una enorme nube de gas ionizado.

Esta semejanza hizo que los primeros astrónomos aficionados comenzaran a denominarla «Pelican Nebula», nombre que terminó imponiéndose internacionalmente. Curiosamente, su vecina, la Nebulosa Norteamérica, también recibe su denominación debido a la sorprendente similitud de su silueta con el continente norteamericano.

Los catálogos IC: ¿qué significan IC 5067 e IC 5070?

Uno de los aspectos que más confusión genera entre aficionados es la doble numeración asociada a esta nebulosa. El catálogo Index Catalogue (IC) fue publicado a finales del siglo XIX como complemento al célebre New General Catalogue (NGC) elaborado por John Louis Emil Dreyer.

Durante aquellas observaciones visuales, realizadas con telescopios muy inferiores a los actuales, era frecuente catalogar distintas condensaciones luminosas de una misma nube como objetos independientes.

Por ello:

• IC 5070 identifica la región principal de la Nebulosa del Pelícano.
• IC 5067 corresponde a una brillante condensación situada hacia la parte oriental del complejo.

En la práctica, hoy ambos números suelen utilizarse para referirse al conjunto completo.

Una nube gigantesca de hidrógeno

La Nebulosa del Pelícano pertenece a la categoría de regiones H II. Este nombre hace referencia al hidrógeno ionizado. El hidrógeno constituye aproximadamente el 74 % de toda la materia visible del universo. En estas regiones, la intensa radiación ultravioleta emitida por estrellas extremadamente calientes arranca electrones de los átomos de hidrógeno.

Posteriormente, cuando esos electrones vuelven a combinarse con los protones, liberan energía en forma de luz. La transición más conocida produce una emisión intensa con una longitud de onda de 656,3 nanómetros, denominada línea H-alfa, responsable del característico color rojo que presentan estas nebulosas en las fotografías astronómicas. Sin la presencia de estrellas jóvenes muy masivas, la nube permanecería prácticamente invisible.

La materia prima de las estrellas

Aunque desde la Tierra observamos una nube rojiza aparentemente uniforme, la realidad es extraordinariamente compleja. El interior contiene:

• Hidrógeno molecular.
• Hidrógeno ionizado.
• Helio.
• Oxígeno.
• Azufre.
• Carbono.
• Silicio.
• Moléculas orgánicas sencillas.
• Granos microscópicos de polvo compuestos por silicatos y carbono.

Ese polvo representa apenas un pequeño porcentaje de la masa total, pero desempeña un papel fundamental. Actúa como escudo frente a la radiación ultravioleta, favoreciendo el enfriamiento del gas. Cuando la temperatura disminuye, la gravedad puede vencer la presión interna y comenzar el colapso que dará origen a nuevas estrellas. En cierto modo, el polvo interestelar funciona como el aislante térmico de un gigantesco vivero cósmico.

El nacimiento de una estrella

Todo comienza cuando una pequeña región de la nube adquiere una densidad ligeramente superior a la del entorno. Esa diferencia basta para que la gravedad empiece a atraer más materia. A medida que aumenta la masa acumulada, el colapso gravitatorio se acelera. La nube comienza entonces a fragmentarse en múltiples núcleos independientes.

Cada uno de ellos terminará formando una estrella distinta. En el centro de cada condensación aparece una protoestrella, un objeto aún incapaz de producir energía mediante fusión nuclear.

Durante cientos de miles de años continúa acumulando gas. La temperatura central aumenta progresivamente hasta superar los diez millones de grados, en ese momento comienza la fusión del hidrógeno. Ha nacido una nueva estrella.

La Nebulosa del Pelícano alberga cientos de estos objetos en distintas fases evolutivas, permitiendo a los astrónomos estudiar prácticamente todas las etapas del nacimiento estelar en una única región del cielo.

Un entorno extremadamente dinámico

Lejos de ser una nube estática, la Nebulosa del Pelícano cambia continuamente. Las estrellas recién nacidas generan potentes vientos estelares que alcanzan varios cientos de kilómetros por segundo.

Esos vientos esculpen el gas circundante formando:

• Cavidades.
• Frentes de ionización.
• Arcos de choque.
• Filamentos.
• Columnas de polvo.

Al mismo tiempo, la intensa radiación ultravioleta evapora lentamente las regiones más densas. Paradójicamente, este mismo proceso puede desencadenar el nacimiento de nuevas estrellas al comprimir el gas vecino. Los astrónomos denominan este mecanismo formación estelar inducida, uno de los procesos más importantes en la evolución de las grandes nebulosas. La Nebulosa del Pelícano constituye uno de los mejores ejemplos conocidos de este fenómeno.

Un laboratorio donde nacen las estrellas

En la primera parte vimos que la Nebulosa del Pelícano constituye una inmensa región de hidrógeno ionizado situada en la constelación del Cisne y que forma, junto con la Nebulosa Norteamérica, uno de los mayores complejos de formación estelar de nuestra galaxia. Sin embargo, la verdadera riqueza científica de IC 5067–IC 5070 no reside únicamente en su espectacular aspecto visual, sino en los extraordinarios procesos físicos que tienen lugar en su interior.

Gracias a telescopios espaciales y observatorios terrestres equipados con detectores sensibles al infrarrojo, el ultravioleta y las ondas de radio, los astrónomos han podido observar el interior de esta inmensa nube con un nivel de detalle impensable hace apenas unas décadas. Lo que antes parecía una simple mancha rojiza se revela hoy como un paisaje dinámico, donde la gravedad, la radiación y los campos magnéticos interactúan constantemente para dar origen a nuevas estrellas y sistemas planetarios.

Una estructura esculpida por la radiación

Las imágenes de alta resolución muestran que la Nebulosa del Pelícano está lejos de ser una nube uniforme. Presenta una intrincada red de filamentos, cavidades, arcos y frentes de ionización que recuerdan a un paisaje montañoso visto desde el aire.

Esta compleja morfología es consecuencia directa de la acción de la radiación ultravioleta procedente de estrellas masivas cercanas. Aunque muchas de ellas se encuentran en la vecina Nebulosa Norteamérica, su energía alcanza toda la región y modifica lentamente la distribución del gas.

Las zonas menos densas son erosionadas con rapidez, mientras que las regiones compactas resisten durante más tiempo. Como resultado aparecen columnas de gas y polvo que apuntan hacia las fuentes de radiación, un fenómeno muy parecido al observado en los famosos Pilares de la Creación de la Nebulosa del Águila. En realidad, estas estructuras son auténticos supervivientes de una intensa «tormenta» de radiación estelar.

Los pilares cósmicos

Uno de los elementos más llamativos de IC 5067 son sus enormes pilares de gas frío. Estas estructuras pueden alcanzar varios años luz de longitud y contienen suficiente material para formar decenas o incluso centenares de estrellas. Su origen responde a un proceso relativamente sencillo desde el punto de vista físico.

Cuando la radiación ultravioleta impacta sobre una nube molecular, comienza a evaporar las regiones menos densas. Sin embargo, allí donde existen condensaciones más compactas, el material ofrece mayor resistencia. Con el paso de cientos de miles de años, el gas circundante desaparece mientras la región más densa permanece prácticamente intacta.

El resultado es una columna que parece sobresalir del resto de la nube. En el extremo de muchos de estos pilares suelen encontrarse pequeñas concentraciones de materia que continúan colapsando gravitatoriamente para formar nuevas estrellas. Paradójicamente, la misma radiación que destruye la nube puede favorecer también el nacimiento de nuevos astros.

Glóbulos de Bok: pequeños mundos oscuros

Entre los filamentos rojizos aparecen diminutas manchas negras aparentemente vacías. En realidad, estas regiones constituyen algunos de los lugares más interesantes de toda la nebulosa. Se conocen como glóbulos de Bok, en honor al astrónomo neerlandés-estadounidense Bart Bok, quien propuso en la década de 1940 que estas pequeñas nubes oscuras representaban el inicio del proceso de formación estelar.

Los glóbulos de Bok contienen gas extremadamente frío, con temperaturas que apenas alcanzan entre 10 y 20 kelvin, es decir, más de 250 grados bajo cero. Su densidad es miles de veces superior a la del medio interestelar que los rodea.

La enorme cantidad de polvo bloquea completamente la luz visible, motivo por el cual aparecen como siluetas negras recortadas sobre el brillante fondo rojo de la nebulosa. Las observaciones en el infrarrojo han demostrado que muchos albergan protoestrellas ocultas en su interior.

Objetos Herbig-Haro: los chorros de las estrellas recién nacidas

Cuando una estrella comienza a formarse, no toda la materia que cae hacia ella consigue incorporarse al astro. Parte del gas es expulsado a gran velocidad en direcciones opuestas, formando espectaculares chorros bipolares.

Cuando estos chorros chocan contra el gas circundante generan pequeñas nebulosas luminosas denominadas objetos Herbig-Haro, llamadas así en honor a los astrónomos George Herbig y Guillermo Haro. En la Nebulosa del Pelícano se han identificado numerosos objetos de este tipo.

Su estudio permite conocer la edad aproximada de las protoestrellas, la velocidad de expulsión del material y las condiciones físicas del entorno. Algunos de estos chorros alcanzan velocidades superiores a los 300 kilómetros por segundo, produciendo ondas de choque que comprimen y calientan el gas.

El papel del polvo interestelar

Aunque el hidrógeno es el componente principal de la nebulosa, el polvo desempeña un papel decisivo en su evolución. Los granos de polvo interestelar tienen tamaños comparables a los de las partículas del humo terrestre, normalmente inferiores a una milésima de milímetro. Están formados por silicatos, carbono amorfo, hielo de agua, metano, amoníaco y diversas moléculas orgánicas.

Este polvo absorbe gran parte de la radiación visible y ultravioleta, protegiendo las regiones internas del calentamiento excesivo. Sin esta protección, la formación estelar sería mucho menos eficiente. Además, las partículas de polvo constituyen la superficie donde pueden sintetizarse moléculas complejas, algunas de ellas precursoras de compuestos orgánicos más elaborados.

Un vivero de estrellas jóvenes

Las observaciones infrarrojas realizadas durante las últimas décadas han revelado que la Nebulosa del Pelícano alberga cientos de estrellas muy jóvenes, muchas de ellas con edades inferiores a uno o dos millones de años.

Desde el punto de vista astronómico, estas estrellas son auténticos recién nacidos. Muchas todavía conservan discos protoplanetarios de gas y polvo a su alrededor. Estos discos representan el material del que, con el tiempo, podrán surgir planetas, lunas, asteroides y cometas. En otras palabras, cuando observamos IC 5067 estamos contemplando un entorno muy parecido al que dio origen al Sistema Solar hace unos 4.600 millones de años.

La importancia del infrarrojo

Durante mucho tiempo, gran parte del interior de la nebulosa permaneció oculto debido al polvo interestelar. La luz visible no puede atravesar estas densas concentraciones de materia. Sin embargo, la radiación infrarroja posee longitudes de onda mayores y consigue penetrar parcialmente en estas regiones.

Gracias a ello, telescopios espaciales como Spitzer y posteriormente WISE permitieron descubrir centenares de estrellas jóvenes completamente invisibles para los telescopios ópticos. Las imágenes infrarrojas muestran un paisaje radicalmente distinto. Donde el ojo humano ve oscuridad, el infrarrojo revela cúmulos enteros de estrellas en formación.

La contribución del telescopio Hubble

El Telescopio Espacial Hubble proporcionó algunas de las imágenes más detalladas obtenidas jamás de la Nebulosa del Pelícano. Su elevada resolución permitió estudiar:

• Frentes de ionización.
• Pilares de gas.
• Discos protoplanetarios.
• Chorros estelares.
• Ondas de choque.
• Evaporación fotoionizada.

Uno de sus descubrimientos más interesantes fue comprobar cómo la intensa radiación procedente de estrellas masivas modifica profundamente el ritmo de formación estelar. En algunos lugares acelera el colapso gravitatorio. En otros, destruye completamente las nubes antes de que puedan originar nuevas estrellas.

La revolución del telescopio James Webb

La llegada del James Webb Space Telescope (JWST) ha supuesto un salto extraordinario en el estudio de regiones como IC 5067. Gracias a su sensibilidad en el infrarrojo cercano y medio, el Webb puede observar prácticamente el interior de las nubes de polvo. Las imágenes obtenidas muestran una enorme cantidad de detalles nunca antes vistos:

• Filamentos extremadamente finos.
• Protoestrellas ocultas.
• Discos protoplanetarios.
• Pequeñas cavidades excavadas por los vientos estelares.
• Moléculas complejas presentes en las regiones más densas.

Estas observaciones permiten reconstruir con mucha mayor precisión las primeras etapas del nacimiento estelar. Además, ayudan a comprender cómo evolucionan los discos donde más adelante podrían formarse sistemas planetarios similares al nuestro.

Un equilibrio entre creación y destrucción

Quizá el aspecto más fascinante de la Nebulosa del Pelícano sea que representa un delicado equilibrio entre dos procesos aparentemente opuestos. Por un lado, las estrellas masivas destruyen lentamente la nube mediante su intensa radiación y sus poderosos vientos estelares.

Por otro, esa misma energía comprime determinadas regiones del gas, favoreciendo el nacimiento de nuevas estrellas. La nebulosa es, al mismo tiempo, una cuna y un cementerio de nubes interestelares.

Con el paso de algunos millones de años, gran parte del gas desaparecerá, dispersado por la radiación y las futuras explosiones de supernova de las estrellas más masivas. Lo único que permanecerá será un cúmulo abierto de estrellas jóvenes que continuará orbitando alrededor del centro de la Vía Láctea. Este ciclo de creación, evolución y destrucción se ha repetido durante miles de millones de años y constituye uno de los mecanismos fundamentales mediante los cuales nuestra galaxia renueva continuamente su población estelar.