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domingo, 8 de mayo de 2011

Novas y Supernovas




Las novas son estrellas en un periodo tardío de evolución, se puede considerar que son un tipo de estrellas variables. En apariencia se comportan así porque sus capas exteriores formaron un exceso de helio mediante reacciones nucleares y se expandió con demasiada velocidad como para ser contenida. La estrella despide de forma explosiva una pequeña parte de su masa como una capa de gas y entonces se normaliza. Lo que resta es típicamente una enana blanca y por lo general se cree que es el miembro más pequeño de un sistema binario. Quizás este fenómeno suceda siempre con las novas enanas, que surgen una y otra vez en intervalos regulares de unos cientos de días.


Nova

La explosión de una supernova es mucho más espectacular y destructiva que la de una nova y mucho más rara. Estos fenómenos son poco frecuentes en nuestra galaxia, y a pesar de su aumento de brillo, sólo unas pocas se pueden observar a simple vista. Hasta 1987 sólo se habían identificado tres a lo largo de la historia, la más conocida es la que surgió en 1054 d. C. y cuyos restos se conocen como la nebulosa del Cangrejo.

Nebulosa del Cangrejo

Las supernovas, al igual que las novas, se ven con más frecuencia en otras galaxias. Así, la supernova más reciente, que apareció en el hemisferio sur el 24 de febrero de 1987, surgió en una galaxia satélite, la Gran Nube de Magallanes. Esta supernova, que exhibe algunos rasgos insólitos, es hoy objeto de un intenso estudio astronómico.

Gran Nube de Magallanes

 Los mecanismos que producen las supernovas se conocen menos que los de las novas, sobre todo en el caso de las estrellas que tienen más o menos la misma masa que el Sol, las estrellas medias. Sin embargo, las estrellas que tienen mucha más masa explotan a veces en las últimas etapas de su  evolución como resultado de un colapso gravitacional, cuando la presión creada por los procesos nucleares dentro de la estrella ya no puede soportar el peso de las capas exteriores. A esto se le denomina supernova de Tipo II. Una supernova de Tipo I se origina de modo similar a una nova. Es un miembro de un sistema binario que recibe combustible puro al capturar material de su compañero.

Supernova

De la explosión de una supernova quedan pocos restos, salvo la capa de gases que se expande. Un ejemplo famoso es la nebulosa del Cangrejo; en su centro hay un púlsar (explicado próximamente), o estrella de neutrones que gira a gran velocidad. Las supernovas son contribuyentes significativos al material interestelar que forma nuevas estrellas.

A veces, las novas pueden ser visibles a simple vista. El caso más reciente es la nova Cygni 1975, que apareció el 29 de agosto de 1975 en la constelación del Cisne unos 5 grados al norte de Deneb (a Cygni), y alcanzó una magnitud de 2.0, tan brillante como la propia Deneb.

Nova Cygni
Una supernova es una explosión estelar que puede manifestarse de forma muy notable. Se producen destellos de luz intensos que pueden durar desde varias semanas a varios meses. Se caracterizan por un rápido aumento de la intensidad hasta alcanzar un máximo (mas que el resto de la galaxia) para luego decrecer en brillo de forma más o menos suave hasta desaparecer completamente.

Supernova

Pueden ser estrellas masivas que ya no pueden desarrollar reacciones termonucleares en su núcleo, y que son incapaces de sostenerse por la presión de degeneración de los electrones, lo que las lleva a colapsar y generar una fuerte emisión de energía. Otro proceso más violento aún, capaz de generar destellos incluso mucho más intensos, puede suceder cuando una enana blanca miembro de un sistema binario cerrado, recibe suficiente masa de su compañera como para superar el límite y proceder a la fusión instantánea de todo su núcleo: esto dispara una explosión termonuclear que expulsa casi todo, si no todo, el material que la formaba.

 La explosión de supernova provoca la expulsión de las capas externas de la estrella por medio de poderosas ondas de choque, enriqueciendo el espacio que la rodea con elementos pesados. Los restos eventualmente componen nubes de polvo y gas.  Estos residuos estelares en expansión se denominan remanentes y pueden tener o no un objeto compacto en su interior. Dicho remanente terminará por diluirse en el medio interestelar al cabo de millones de años. Un ejemplo es RCW 86.

RCW 86


viernes, 22 de abril de 2011

Feliz Día a Nuestro Planeta : La Tierra

Planeta Tierra

Nuestro planeta Tierra, es el tercer planeta contado desde el sol, el quinto más grande del Sistema Solar y el más denso de todos respecto a su tamaño. Se lo conoce genéricamente por la especie humana y/o el planeta azul.

Se desplaza en una trayectoria orbital elíptica alrededor del Sol a una distancia de aproximadamente 150 millones de kilómetros (8,32 minutos-luz; la luz tarda 8 minutos aproximadamente en llegar al Sol). El volumen de nuestro planeta es más de un millón de veces menor que el Sol, mientras que es 81 veces mayor que su satélite natural: la Luna.

El Sol visto desde la Tierra

Es un planeta rocoso, geológicamente activo, compuesto principalmente por roca derretida en constante movimiento en su interior, cuya actividad genera un fuerte campo magnético. Sobre éste líquido ardiente, flota roca solidificada o corteza terrestre, sobre la cual están los océanos y la tierra firme.

Las propiedades físicas de la Tierra, combinadas con su órbita y edad geológica, son las que permitieron que la vida perdure hasta hoy en día. Es el único planeta comprobado en el universo en el que, hasta ahora, el ser humano conoce la existencia de vida; millones de especies habitan en el planeta.

La Tierra se formó aparentemente al mismo tiempo que el Sol y el resto del Sistema Solar, hace aproximadamente, se cree, unos 4.567 millones de años, y la vida hizo su aparición en la superficie luego de mil millones de años. Desde entonces, la vida ha alterado de manera significativa el planeta.

Sobre la corteza terrestre, existen diversos paisajes naturales y artificiales donde podemos encontrar montañas, valles, ríos, ciudades, etc; la biodiversidad de los organismos,  como son los árboles, el ser humano y animales; y en gran parte por restos de organismos oceánicos primitivos. La temperatura de la superficie terrestre es de uno 15 grados centígrados, aunque ésta puede cambiar, entre otras circunstancias, en las diferentes partes del planeta.

Agua y tierra


Las grandes masas oceánicas que ocupan la mayoría de la superficie terrestres, es donde se originó la vida, en parte la cual migró a la tierra firme posteriormente. En los océanos se formó parte de la tierra firme y submarina.

La parte menos densa de nuestro planeta es su atmósfera, la cual está compuesta para una solución de gases llamada aire (nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono, neón, helio, metano, dióxido de carbono, criptón, hidrógeno, óxido nitroso, monóxido de carbono, xenón, ozono, dióxido de nitrógeno, yodo, amoníaco). Hasta cierta altura, es lo suficientemente densa como para permitir que algunos animales vuelen en ella. Ésta atmósfera es rica en oxígeno gracias, en gran parte, a la vida.

Atmósfera terrestre

La atmósfera, junto al campo magnético, es capaz de resguardar la diversidad de vida superficial de las amenazas naturales extra terrestres como por ejemplo los rayos ultravioletas, rayos cósmicos, meteoritos o viento solar.

Posee un único satélite natural al que llamamos Luna, que en relación con su planeta es el más grande del sistema solar. Es mucho menos denso que la Tierra, aunque probablemente provino de ella a causa de un impacto de asteroide que expulsó al espacio el material liviano que la formaría mientras que lo más denso regresó a tierra.

La Tierra y la Luna


¡Feliz día Planeta Tierra!


lunes, 18 de abril de 2011

Misterio : Materia Oscura



Realmente éste tipo de materia es muy compleja de explicar, sino más bien se lo puede hacer mediante evidencias.

Hay una fuerte evidencia, creada por gran variedad de observaciones, de la existencia de gran cantidad de materia oscura en el universo. Éste término, alude a materia cuya existencia no puede ser detectada mediante procedimientos asociados a la luz ya que no emiten ni absorben radiaciones electromagnéticas ni interaccionan con ella produciendo efectos secundarios observables. Éste tipo de materia solamente emite efectos gravitacionales.

Otra evidencia de la presencia de la materia oscura, viene de observaciones del movimiento de galaxias y gas caliente en cúmulos presentes en galaxias. Ninguna de éstas observaciones nos da la certeza de que existe, pero es muy probable de que exista.

En resumen, no todo lo que existe en el universo es visible. Los astrónomos solamente pueden ver de manera directa aquellos objetos que emiten luz o otro tipo de radiación electromagnética. Otros objetos, pueden verlos indirectamente como por ejemplo:

-Planetas en otras estrellas: Evidentemente, existen otros planetas en estrellas que se encuentran más allá del Sol. Se encuentran cuando una estrella viene acompañada de un planeta gigante, cuando dos cuerpos giran en torno a un centro común. Para una persona que intente observar la Tierra, el planeta no se ve directamente ya que no emite luz; además, cualquier cámara es ciega a objetos poco luminosos cercanos a una fuente de luz muy intensa. Éstos planetas se encuentran mediante el efecto de Doppler (aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo entre la fuente, el emisor y/o el medio).
Otra forma de detectar éstos planetas es por la radiación infrarroja que éstos pueden emitir si su temperatura es lo suficientemente elevada.



-Estrellas enanas marrones: En el proceso de formación de las estrellas, quizás algunas no alcanzan la masa suficiente para comenzar las reacciones que se producen en su centro. Como no brillan, son muy difíciles de observar como un planeta gaseoso gigante. Éstas estrellas tienen una masa inferior a 80 veces la masa de Júpiter.



-Agujeros negros: Es una región del espacio con tanta masa concentrada en un punto que ningún objeto, ni luz puede escapar de su atracción gravitacional.  Ésto se puede entender con éste ejemplo: si en la Tierra tiramos un objeto hacia arriba, la gravedad lo atrae hacia su centro y regresa a la superficie; sin embargo, cada vez que aumentemos la velocidad con la que tiramos el objeto, éste alcanzará una altura máxima cada vez mayor. En el caso de la Tierra, si un objeto se tira a 11,2 km/seg, el objeto se escapará del planeta para siempre; a ésta velocidad se la llama "velocidad de escape".
La velocidad de escape de una estrella o planeta depende de su masa; la de la luna, por ejemplo, que es más ligera que la Tierra tienen una velocidad de escape de sólo 2,4 km/seg. Podemos imaginar entonces, qué pasaría con ese mismo experimento, en un lugar donde tanta masa esté concentrada en un sólo punto, en un agujero negro. La velocidad de escape sería mayor a la velocidad de la luz: como nada puede viajar a mayor velocidad que ella, ésto quiere decir que los objetos, incluyendo a la luz, quedarían por siempre atrapados por la atracción gravitacional del agujero negro.
La condición para la formación de un agujero negro, es que alcance a concentrar una cierta cantidad de masa dentro de un cierto radio. Por ejemplo: si la masa de la Tierra se concentra en una esfera de radio de 9 milímetros, ésta se conviertiría en un agujero negro. A éste radio se le llama "horizonte de eventos" o "horizonte casual".
Existen agujeros negros en abundancia, que no se ven directamente, y forman parte de la materia oscura del universo. Se pudo verificar experimentalmente la existencia de agujeros negros, como por ejemplo en el centro de algunas galaxias, examinando el movimiento de las estrellas en torno a su centro y a la radiación emitida por las partículas cargadas que caen en él.
Los quasares (núcleos galácticos activos o AGN), son galaxias que contienen un agujero negro supermasivo en su centro. La atracción gravitacional que genera éste agujero negro, es tan intensa que cualquier estrella o nube de gas que se encuentre cerca de esa galaxia serán atrapadas y desaparecerán para siempre. El brillo que éstas galaxias emiten, es por la materia acelerada que cae en el agujero negro.
La formación de un agujero negro consiste en la explosión de las capas superiores de una estrella e implosión del núcleo de ella; lo que ocurre cuando el material fusionable de la estrella es consumido totalmente. Al acabarse la fuente de presión en la estrella (que la mantenía en equilibrio contra la gravedad) toda la masa del núcleo colapsa gravitacionalmente en su centro y así se genera el agujero negro.
En un sistema binario formado por una estrella y un agujero negro, los dos cuerpos se mueven en una órbita en torno a un centro común. El agujero no se ve, pero a la estrella sí. Debido al movimiento de la estrella en torno al centro del sistema binario desde la Tierra se ve como si ésta se alejara y acercara cíclicamente. Éste fenómeno se confirmó observando el efecto de Doppler (explicado anteriormente) de la luz emitida por la estrella.



-Partículas elementales que interactúan débilmente



-Polvo intergaláctico



Las masa visible del universo, es mucho menor a lo esperado. Las galaxias en el universo normalmente se agrupan en cúmulos para mantenerse unidos, necesitan de la fuerza de atracción gravitacional producida por una gran cantidad de masa. 
Esa gran cantidad de masa no se observa, ¿dónde está?


Hoy en día se siguen buscando evidencias de existencia de materia oscura en todas partes del universo.

domingo, 17 de abril de 2011

Galaxias




Una galaxia es un sistema de enorme cantidad de estrellas de todas las edades y formas, nubes de gas, planetas, polvo, nebulosas, cúmulos estelares y muy probablemente materia y energía oscura (materia invisible, que pronto trataré en particular), unidos gravitacionalmente.

Como nombré antes, una parte muy importante y que constituye el 90% de la mayoría de las galaxias es la materia oscura. Ésta materia aún no está demostrada verdaderamente que existe, ya que es una materia muy extraña que únicamente se puede encontrar en el universo.

El espacio intergaláctico que divide unas galaxias de otras, está compuesto generalmente por un tenue gas cuya densidad media no supera un átomo por metro cúbico.


Clasificación de Galaxias

Las galaxias se clasifican históricamente por su forma en tres grupos: espirales, elípticas e irregulares.

-Galaxias Espirales: Tienen forma circular pero con estructuras de brazos curvos envueltos en polvo. Está compuesta por una concentración de estrellas en el centro de ella (bulbo) similar a las galaxias elípticas que contiene numerosas estrellas antiguas de baja metalicidad (elementos metales), normalmente con un agujero negro (trataré el tema en próximas entradas) supermasivo en el centro ; rodeada por un disco plano; formado de materia interestelar (gas y polvo), estrellas jóvenes con alta metalicidad (elementos metales) y cúmulos abiertos. Éste disco, suele estar rodeado por cúmulos globulares que orbitan alrededor del centro galáctico, a lo cual se le llama aureola o halo.

Un ejemplo es nuestra galaxia: la Vía Láctea.

Vía Láctea

-Galaxias Elípticas: Se caracterizan por la ausencia o insignificante cantidad de materia interestelar (gas y polvo) sin estrellas jóvenes y aunsencia de cúmulos abiertos. Está formada por estrellas antiguas. Suelen tener un sistema de cúmulos globulares, núcleos dobles y gran cantidad de galaxias satélites.

Un ejemplo es la galaxia Andrómeda o llamada M32.

Andrómeda o M32

-Galaxias Irregulares: Todas aquellas galaxias que no son catalogadas como espirales o elípticas son irregulares ya que carecen de una forma particular. Están entre las galaxias más pequeñas y se forman de materia interestelar (gas y polvo). Llevan gran cantidad de estrellas en formación en ellas, lo cual las puede hacer muy brillantes.

Un ejemplo de ellas, pueden ser la Pequeña y Gran Nube de Magallanes que orbitan alrededor de nuestra galaxia.

Pequeña Nube de Magallanes

viernes, 15 de abril de 2011

Cúmulos Estelares




Un cúmulo estelar, es un grupo de estrellas atraída por su fuerza de graverdad. Existen dos tipos de cúmulos estelares: los cúmulos globulares y cúmulos abiertos (o galácticos).

Cúmulos Globulares 

Dispersos por el cielo hay más de cien cúmulos de estrellas globulares. Estas gigantescas agrupaciones tienen unos quince mil millones de años de edad, tantos como la Vía Láctea. Observadas a través de un pequeño telescopio, parecen pequeñas bolas borrosas, pero instrumentos más potentes (con apertura de 20 cm o más) convierten esas bolas en miles de estrellas. Los cúmulos globulares han sido objeto de observación y estudio casi desde la invención del telescopio. Abraham Ihle encontró el gran cúmulo en Sagitario, al que ahora llamamos M22, en 1665, y en 1786, William Herschel llegó a la conclusión de que, como estos cúmulos tenían manchas, "su formación está compuesta por estrellas". La mayoría de cúmulos globulares, aunque los vemos en nuestra galaxia, no están en ella, pues lo que percibimos es su halo o sus periferias. 
El hemisferio sur es el mejor yacimiento de estos gigantescos y remotos enjambres de vetustas estrellas, una de las cuales, Omega Centauri (un gran cúmulo oval de cientos de miles de miembros), puede verse a simple vista, sobre todo en primavera, desde las zonas más meridionales. 47 Tucanae, quizás el cúmulo globular más bello de todos, reserva su gloriosa exhibición sólo para los habitantes del hemisferio sur. El mejor cúmulo del hemisferio norte es M13, en Hércules. A veintitrés mil años luz de distancia,pero con una anchura de cien años luz, este cúmulo es fácil de encontrar en una cara de la "piedra angular", en Hércules. ¿Cómo sería la perspectiva desde un cúmulo globular? El cielo aparecería poblado por cientos de estrellas brillantes, como Vega, y la noche tendría una luminosidad crepuscular. Sin embargo, la mejor vista, desde los muchos cúmulos globulares, sería, quizás, la del lienzo que forma la Vía Láctea, con sus brazos en espiral extendiéndose para abarcar la mitad del cielo.
Cúmulo Globular

Cúmulos Abiertos o Galácticos
Existen los cúmulos abiertos, o galácticos, llamados así porque están relativamente próximos a nosotros en el disco de la galaxia. Generalmente sólo tienen decenas o cientos de miembros, por lo que podemos verlos claramente. La mayoría de sus estrellas tienen menos edad que nuestro Sol, y algunas son las más jóvenes que podemos encontrar.Las Pléyades (también conocidas como las Siete Hermanas o M45), en la constelación de Tauro, es un famoso cúmulo abierto. En él se pueden distinguir seis o siete estrellas a simple vista y, mediante el telescopio, se pueden ver otras más débiles. No muy lejos de las Pléyades está Aldebaran, el ojo sanguinolento de Taurus el Toro , y un poco más allá, un grupo de estrellas en forma de V, que componen el cúmulo de Hyades, uno de los más "cerrados" de los racimos abiertos. No siempre es fácil separar las estrellas que están en primer o segundo plano, de los verdaderos miembros de un cúmulo. Si, como ocurre con las Hyades, el cúmulo esta suficientemente próximo a nosotros, un buen estudio permite distinguir sus componentes porque se mueven con una velocidad y dirección común. En realidad, el Sol se desplaza por una asociación de estrellas, llamada a veces el cúmulo móvil de la Osa Mayor, que abarca a la mayoría de miembros de esta constelación y a otras estrellas desperdigadas por el cielo, como revela su movimiento rutinario. 
Cúmulo Abierto

Los cúmulos sin embargo no permanecen inalterados indefinidamente, de hecho el cúmulo puede perder estrellas ya que algunas de ellas pueden ser expulsadas del cúmulo debido a las interacciones gravitatorias, sobre todo cuando el cúmulo en su lento vagar por el halo de la Galaxia atraviesa el disco de esta. También pierde estrellas, claro esta, por la propia evolución estelar, cuando llegan al final de sus días. La gran perdurabilidad de los cúmulos globulares se debe a que sus estrellas componentes son  poco afectadas por interacciones gravitatorias externas debido a su elevada masa y densidad del cúmulo, que procura a las estrellas un blindaje contra las perturbaciones gravitatorias del exterior.


jueves, 14 de abril de 2011

La Vida de las Estrellas

Ciclo de Vida de una Estrella

Como todos los seres vivos, las estrellas también tienen un ciclo de vida.

Todo comienza cuando una nube enorme de gas se contrae. Al contraerse, tanto la densidad como la temperatura aumentan de manera que comienza una inmensa fusión nuclear. El hidrógeno se convierte en helio, y al quemarse la contracción se detiene. En ese preciso instante, esa nube de gas se convierte en una estrella que comienza a crecer. Así tal cual como lo hizo nuestro Sol.

El Nacimiento de las Estrellas

Después de billones de años ese hidrógeno combustible, se quemará y la estrella comenzará a contrarse de nuevo, para lo cual debe utilizar al helio. Nuestra estrella, pasa a su siguiente ciclo que es la de Gigante Roja. Es muchísimo mayor a lo que era antes.

Al quemarse el helio que utilizó en la etapa de Gigante Roja, de nuevo comienza una nueva contracción y llega una nueva etapa. Ésta contracción en particular calienta mucho el núcleo de nuestra estrella y se generan elementos mucho más pesados. Cuando finalmente se le acaba el combustible de éste último lapso, llega al final de su vida.

Gigante Roja: Nuestro Sol
La estrella comienza a desprender capas que no puede contener por más tiempo formando así  una nebulosa planetaria ya explicada anteriormente, y el centro se convierte en una Enana Blanca. En particular, éstas estrellas son muy densas y su tamaño es similar al de un planeta.

Enana Blanca comparada con La Tierra

Finalmente, cuando ésta Enana Blanca utilizó ya toda su energía se convierte en una Enana Negra, una estrella muerta. Éste será el final de nuestro Sol.

Enana Negra

Para las estrellas mayores a nuestro sol (40 veces más grandes), las capas externas pueden ser arrojadas con mayor fuerza formando así una supernova. Éste tipo de estrellas colapsa a un tamaño más compacto, una Estrella Neutrónica. Otro final para ésta clase de estrellas mayores que el Sol, sería la aparición de un Agujero Negro.


Supernoova
Animación de un Agujero Negro

Nebulosas : Nubes de Color


¿Alguna vez te preguntaste qué son o cómo están formadas? Son nubes enormes, distribuídas en el espacio donde mayormente nacen estrellas. Tienen diversas formas, una nebulosa de la más conocida es la Nebulosa de Orión, en donde se encuentran las tres estrellas más vistas en el mundo: Las Tres Marías o Cinturón de Orión.

Están formadas de mucho gas y polvo interestelar, se encuentran en cualquier lugar del espacio infinito. Antes de que existiera el telescopio, todas aquellas estructuras vistas desde la Tierra, eran nombradas con ese termino por ser objetos celestes muy difusos. Como consecuencia, hoy en día a muchos objetos de esa apariencia se los nombra como nebulosas, tanto a cúmulos de estrellas o galaxias.

Gracias a estudios realizados por diferentes astrónomos y científicos de todo el mundo, sabemos que hay nebuloas en casi todas las galaxias incluída la nuestra, la Vía Láctea.

Hay dos clasificaciones de nebulosas

-Dependiendo de la edad de las estrellas
Pueden ser Nebulosas Planetarias donde están la mayoría de las estrellas de avanzada edad, evolucionadas y supernovas.

O bien las que contienen a las estrellas muy jóvenes, o incluso en proceso de formación y nubes moleculares. 


-Dependiendo de la luz que éstas emitan:

Nebulosas de Emisión cuya radiación proviene de polvos y gases consecuentes del calentamiento al que se someten las diferentes estrellas cercanas. Una nebulosa de éste tipo es la anteriormente nombrada Nebulosa de Orión.

Nebulosa de Orión


Nebulosas de Reflexión que reflejan y dispersan la luz de estrellas no muy calientes de sus cercanías. Un ejemplo son Las Pléyades de Tauro, estellas brillantes de una nebulosa de reflexión.

Pléyades de Tauro

Nebulosas Oscuras, nubes poco o nada luminosas que son representadas como una mancha oscura rodeadas por un círculo de luz. La razón por la cual no emiten luz ellas mismas es que las estrellas se encuentran a demasiada distancia para calentar toda la nube. Una de las más famosas es la nebulosa Cabeza de Caballo  en Orión. Toda la franja oscura que se observa en el cielo cuando miramos el disco de nuestra galaxia es una gran sucesión de nebulosas de ésta clase.

Nebulosa Cabeza de Caballo