Este proyecto tiene como objetivo obtener modelos físicos individuales de una muestra selecta de Nebulosas Planetarias (NPs) con los que se puedan reproducir consistentemente la morfología, condiciones físicas, abundancias químicas y cinemática que se deducen de las observaciones. Se cuenta ya con la mayoría de los datos observacionales, los cuales fueron obtenidos de manera sistemática por nuestro grupo de investigación durante los últimos años. Con los modelos individuales se intentará producir modelos más generalizados que puedan aplicarse a los distintos tipos morfológicos de NPs y con ello contribuir al conocimiento de su origen y evolución, en particular en el caso de microestructuras. Este estudio ayudará también a clarificar problemas que aún no se entienden totalmente, como el papel que juega la distribución de polvo interno en la morfología de las NPs, la existencia o no de un gradiente en las abundancias químicas, y la generación de microestructuras en etapas evolutivas avanzadas de las NPs. Los datos espectroscópicos con los que contamos, que son la base de este proyecto, fueron obtenidos enteramente utilizando los instrumentos y telescopios del Observatorio Astronómico Nacional en la Sierra de San Pedro Mártir (OAN-SPM). Las imágenes se han obtenido tanto en el OAN-SPM como en el Observatorio de Sierra Nevada (España). También se hará uso de datos de archivo como los del Telescopio Espacial, el William heschel Telescope, entre otros. Los códigos que se utilizarán para modelar los objetos de la muestra serán SHAPE (para morfología y cinemática), además de CLOUDY y MOCASSIN (para condiciones físicas y abundancias químicas).

Con este proyecto buscamos poder entender la relación entre los parámetros físicos que se pueden medir en una Nebulosa Planetaria, punto a punto (densidad, temperatura y abundancias químicas), con su morfología y cinemática, haciendo uso de observaciones, códigos de fotoionización (CLOUDY, MOCASSIN) y el programa SHAPE. Un estudio tan detallado como el que proponemos no se ha hecho antes, menos aún a una muestra relativamente extensa, como la nuestra. Las contribuciones que esperamos hacer serán: (1) Conocimiento específico sobre casos particulares. El núcleo del proyecto es la obtención de modelos físicos individuales para 15 Nebulosas Planetarias, las cuales NO han sido estudiadas anterioemente de manera específica, o cuyos resultados previos carecen de resolución espacial. (2) Herramientas generales de análisis. Una vez teniendo los 15 modelos, se trabajará en generar un conjunto de modelos, que correspondan a las diversas morfologías y que podrán ser aplicables a otras Nebulosas Planetarias, ya sea en los casos en que no se conozcan algunas de sus propiedades físicas y se quiera tener una estimación de ellas, o en aquellos en donde se necesite utilizar un modelo de entrada para estudios teóricos más complejos (simulaciones hidrodinámicas, etc.). (3) Conocimiento general sobre problemas diversos. El tener una muestra importante de objetos estudiados y analizados mediante la espectroscopía de rendija larga, tanto de alta como de baja dispersión, nos permitirá conocer punto a punto los valores de los parámetros físicos, por lo que podremos saber si existen variaciones de densidad, temperatura y abundancias químicas, y saber qué tan significativas son éstas. Por la misma razón, también podremos conocer, para todos los objetos estudiados, las posibles variaciones en el coeficiente de extinción logarítmico, las cuales estarían relacionadas con la distribución espacial de polvo dentro de cada objeto. Finalmente, un modelo de la cinemática de cada una de las microestructuras, así como el valor de sus propiedades físicas, nos permitirá saber qué tan diferentes son éstas, en edad y composición, respecto al cuerpo principal de la nebulosa. Este conocimiento es esencial para plantear hipótesis sobre la formación de las microestructuras, que sean consistentes con los parámetros físicos derivados de las observaciones.