BUENO, PERDON POR SEPARARLO PERO AQUI LES DEJO UN VIDEO SOBRE LA MATERIA
martes, 3 de junio de 2014
AQUI LES MUESTRO COSAS SOBRE LA MATERIA
Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
Clásicamente se considera que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y perdura en el tiempo.
En el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o discontinuidad traducible a fenómeno perceptible que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de materia tienen masa.
Los constituyentes básicos de la materia másica conocida son los fermiones como los "quarks" (púrpura) y "leptones" (verde). Los bosones (rojo) son "materia no-másica".
La materia másica está jerárquicamente organizada en varios niveles y subniveles. La materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico y microscópico. Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicas o descripciones cuánticas. Una parte de la materia másica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, está constituida por moléculas, átomos, e iones. Cuando las condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada.
La manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades:
Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última no se sabe casi nada.
Según los modelos físicos actuales, sólo aproximadamente el 5% de nuestro universo está formado por materia másica ordinaria. Se supone que una parte importante de esta masa sería materia bariónica formada por bariones y electrones, que sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la masa de la materia bariónica. El resto de nuestro universo se compondría de materia oscura (23%) y energía oscura (72%).
A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella todavía no se ha encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que debería haber. La hipótesis principal sobre el resto de materia bariónica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formación de estructuras posterior al big bang, está distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias. Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de filamentos.[1]
Ejemplos:
La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y energía son mutuamente convertibles. De esta manera se puede afirmar que la masa relativista equivalente (el total de masa material y energía) se conserva, pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una parte de la materia se convierte en fotones. La conversión en reacciones nucleares de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en procesos de fisión como la explosión de una bomba atómica, o en procesos de fusión como la emisión constante de energía que realizan las estrellas.
Es Aristóteles quien elaboró el concepto de materia de manera más completa, si bien el aspecto metafísico quedó relegado a la escolástica.
Para Aristóteles, siguiendo la tradición de los milesios y de Platón, la característica fundamental de la materia es la receptividad de la forma. La materia puede ser todo aquello capaz de recibir una forma. Por eso ante todo la materia es potencia de ser algo, siendo el algo lo determinado por la forma.
En función de este concepto hay tantas clases de materias como clases de formas capaces de determinar a un ser. Puesto que el movimiento consiste en un cambio de forma de la sustancia, el movimiento se explica en función de la materia como potencia y el acto como forma de determinación de la sustancia.
La materia, en tanto que sustancia y sujeto, es la posibilidad misma del movimiento. Hay tantas clases de materia cuantas posibles determinaciones de la sustancia en sus predicados.
Cuando las determinaciones son accidentales la materia viene dada por la situación de la sustancia en potencia respecto a recepción de una nueva forma. Así el estar sentando en acto es materia en potencia para estar de pie; el movimiento consiste en pasar de estar de pie en potencia, a estar de pie en acto.
El problema es la explicación del cambio sustancial que se produce en la generación y corrupción de la sustancia. Aparece aquí el concepto metafísico de materia prima, pura potencia de ser que no es nada, puesto que no tiene ninguna forma de determinación.
La tradicional fórmula escolástica por la que se suele definir la materia prima da idea de que realmente es difícil concebir una realidad que se corresponda con dicho concepto: No es un qué (sustancia), ni una cualidad, ni una cantidad ni ninguna otra cosa por las cuales se determina el ser. Una definición meramente negativa que incumple las leyes mismas de la definición. Pura posibilidad de ser que no es nada.
Sin embargo el concepto aristotélico de materia ha tenido aplicaciones en diversos sentidos.
En esta oposición el alma denota principio de "vida" como capacidad de automovimiento[2] y en el caso de los animales, al menos los animales superiores, capacidad de conciencia; siendo exclusivo del hombre la capacidad de autoconciencia entendida como espíritu y libertad.
El hecho religioso ha concedido históricamente a esta oposición una dimensión cultural importantísima. Pero la ciencia, al prescindir de cualquier dimensión metafísica o religiosa, no puede hacerse eco de esta distinción.
Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
Índice
[ocultar]Concepto físico
En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad que es parte del universo observable, tiene energía asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible y tiene una localización espaciotemporal compatible con las leyes de la naturaleza.Clásicamente se considera que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y perdura en el tiempo.
En el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o discontinuidad traducible a fenómeno perceptible que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de materia tienen masa.
Materia másica
Nivel microscópico
El nivel microscópico de la materia másica puede entenderse como un agregado de moléculas. Éstas a su vez son agrupaciones de átomos que forman parte del nivel microscópico. A su vez existen niveles microscópicos que permiten descomponer los átomos en constituyentes aún más elementales, que sería el siguiente nivel son:- Electrones: partículas leptónicas con carga eléctrica negativa.
- Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva.
- Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).
Nivel macroscópico
Macroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones imperantes en el sistema solar, en uno de cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con la teoría cinética molecular la materia se encuentra formada por moléculas y éstas se encuentran animadas de movimiento, el cual cambia constantemente de dirección y velocidad cuando chocan o bajo el influjo de otras interacciones físicas. Debido a este movimiento presentan energía cinética que tiende a separarlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado físico de una sustancia puede ser:- Sólido: si la energía cinética es menor que la potencial.
- Líquido: si la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
- Gaseoso: si la energía cinética es mayor que la potencial.
- Plasma: si la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total positiva.
La manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades:
- Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado.
- Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento.
- La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.
Materia no-másica
Una gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada por partículas o campos que no presentan masa, como la luz y la radiación electromagnética, las dos formada por fotones sin masa. Junto con estas partículas no másicas, se postula la existencia de otras partículas como el gravitón, el fotino y el gravitino, que serían todas ellas partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total del universo.Distribución de materia en el universo
A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella todavía no se ha encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que debería haber. La hipótesis principal sobre el resto de materia bariónica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formación de estructuras posterior al big bang, está distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias. Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de filamentos.[1]
Propiedades de la materia ordinaria
Propiedades generales
Las presentan los cuerpos sin distinción y por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra. Algunas de las propiedades generales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende de la cantidad de materia, tales el caso de la masa, peso, volumen, la inercia, la energía, impenetrabilidad, porosidad, divisibilidad, elasticidad, maleabilidad, tenacidad y dureza entre otras.Propiedades características
Permiten distinguir una sustancia de otra. También reciben el nombre de propiedades intensivas porque su valor es independiente de la cantidad de materia. Las propiedades características se clasifican en:Físicas
Es el caso de la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, el coeficiente de solubilidad, el índice de refracción, el módulo de Young y las propiedades organolépticas.Químicas
Están constituidas por el comportamiento de las sustancias al combinarse con otras, y los cambios con su estructura íntima como consecuencia de los efectos de diferentes clases de energía.Ejemplos:
- corrosividad de ácidos
- poder calorífico
- acidez
- reactividad
Ley de la conservación de la materia
Como hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al químico Lavoisier, el científico francés considerado padre de la Química moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de intervenir en una reacción química, y llegó a la conclusión de que la materia, medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones. Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. El mismo principio fue descubierto antes por Mijaíl Lomonosov, de manera que es a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, más o menos en los siguientes términos: La masa de un sistema de sustancias es constante, con independencia de los procesos internos que puedan afectarle, es decir, "La suma de los productos, es igual a la suma de los reactivos, manteniéndose constante la masa". Sin embargo, tanto las técnicas modernas como el mejoramiento de la precisión de las medidas han permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo aproximadamente.La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y energía son mutuamente convertibles. De esta manera se puede afirmar que la masa relativista equivalente (el total de masa material y energía) se conserva, pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una parte de la materia se convierte en fotones. La conversión en reacciones nucleares de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en procesos de fisión como la explosión de una bomba atómica, o en procesos de fusión como la emisión constante de energía que realizan las estrellas.
Concepto filosófico
Desde el comienzo de la filosofía, y en casi todas las culturas, se encuentra este concepto vagamente formulado como lo que permanece por debajo de las apariencias cambiantes de las cosas de la naturaleza. Según esa idea, todo lo observable está dado en sus diversas y cambiantes apariencias en un soporte o entidad en la que radica el movimiento y cambio de las cosas: la materia.Principio único o diversos
Una cuestión filosófica importante fue si toda la materia o sustrato material tenía un principio único o tenía diversas fuentes. Que dicho sustrato sea uno sólo, o varios principios materiales, (aire, fuego, tierra y agua), fue cuestión planteada por los filósofos milesios; los eleatas, en cambio, cuestionaron la realidad del movimiento y, junto con los pitagóricos, fundamentaron el ser en un principio formal del pensamiento, dejando a la materia meramente como algo indeterminado e inconsistente, un no-ser.El atomismo
Mayor trascendencia histórica ha tenido la teoría atomista de la antigüedad, puesta de nuevo en vigor por el mecanicismo racionalista en el siglo XVII y XVIII, que supuso el soporte teórico básico para el nacimiento de la ciencia física moderna.Hilemorfismo
Platón y sobre todo Aristóteles elaboraron el concepto de forma, correlativo y en contraposición a la materia, dándole a ésta el carácter metafísico y problemático que ha tenido a lo largo de la historia del pensamiento, al mismo tiempo que ha servido como concepto que se aplica en otros contextos.Es Aristóteles quien elaboró el concepto de materia de manera más completa, si bien el aspecto metafísico quedó relegado a la escolástica.
Para Aristóteles, siguiendo la tradición de los milesios y de Platón, la característica fundamental de la materia es la receptividad de la forma. La materia puede ser todo aquello capaz de recibir una forma. Por eso ante todo la materia es potencia de ser algo, siendo el algo lo determinado por la forma.
En función de este concepto hay tantas clases de materias como clases de formas capaces de determinar a un ser. Puesto que el movimiento consiste en un cambio de forma de la sustancia, el movimiento se explica en función de la materia como potencia y el acto como forma de determinación de la sustancia.
La materia, en tanto que sustancia y sujeto, es la posibilidad misma del movimiento. Hay tantas clases de materia cuantas posibles determinaciones de la sustancia en sus predicados.
Cuando las determinaciones son accidentales la materia viene dada por la situación de la sustancia en potencia respecto a recepción de una nueva forma. Así el estar sentando en acto es materia en potencia para estar de pie; el movimiento consiste en pasar de estar de pie en potencia, a estar de pie en acto.
El problema es la explicación del cambio sustancial que se produce en la generación y corrupción de la sustancia. Aparece aquí el concepto metafísico de materia prima, pura potencia de ser que no es nada, puesto que no tiene ninguna forma de determinación.
La tradicional fórmula escolástica por la que se suele definir la materia prima da idea de que realmente es difícil concebir una realidad que se corresponda con dicho concepto: No es un qué (sustancia), ni una cualidad, ni una cantidad ni ninguna otra cosa por las cuales se determina el ser. Una definición meramente negativa que incumple las leyes mismas de la definición. Pura posibilidad de ser que no es nada.
Sin embargo el concepto aristotélico de materia ha tenido aplicaciones en diversos sentidos.
Concepto de materia en otros contextos
Materia y Alma - Cuerpo y Espíritu
Una de las formas de consideración de la materia ha sido en su oposición con el alma. Según esta oposición la materia hace referencia a lo "inerte", lo que no tiene vida.En esta oposición el alma denota principio de "vida" como capacidad de automovimiento[2] y en el caso de los animales, al menos los animales superiores, capacidad de conciencia; siendo exclusivo del hombre la capacidad de autoconciencia entendida como espíritu y libertad.
El hecho religioso ha concedido históricamente a esta oposición una dimensión cultural importantísima. Pero la ciencia, al prescindir de cualquier dimensión metafísica o religiosa, no puede hacerse eco de esta distinción.
Ciencias materiales y ciencias formales
Las matemáticas y la lógica son ciencias formales porque no tienen ningún objeto material de estudio sino la “formas” válidas de inferencia. Por eso su mejor expresión es simbólica, sin contenido. Las demás ciencias en cuanto que tienen un objeto de estudio concreto son ciencias materiales.Éticas materiales y éticas formales.
Kant introdujo lo que llamó éticas materiales y éticas formales. Las primeras consisten en establecer los imperativos acerca de lo que hay que hacer, es decir, tienen contenido. Las segundas no dicen lo que se tiene que hacer sino la “forma” en que se debe actuar en cualquier circunstancia.Materia y forma en las obras artísticas
En las obras de arte, literatura, cine, pintura etc. suele distinguirse entre el contenido de que se trata y la forma en que el tema es tratado. Al primer aspecto se le considera como la materia y al segundo la forma propiamente dicha en la que consiste el arte.[3]Miscelánea
- El kilogramo es una unidad de la cantidad de materia, corresponde a la masa de un dm³ (1 litro) de agua pura a 4 °C de temperatura. A partir de esta medida, se creó un bloque de platino e iridio de la misma masa que se denominó kilogramo patrón. Éste se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Sèvres (Francia).
- La cantidad de materia también puede ser estimada por la energía contenida en una cierta región del espacio, tal como sugiere la fórmula E = m.c² que da la equivalencia entre masa y energía establecida por la teoría de la relatividad de Albert Einstein.
- "Tabla de densidades" en [kg/m3]: Osmio 22300, Oro 19300 - Hierro 7960 - Cemento 3000 - Agua 1000 - Hielo 920 - Madera 600 a 900 - Aire 1,29.
- La temperatura es una magnitud que indica el grado de agitación térmica de una sustancia. Asimismo, cuando dos sustancias que están en contacto tienen distintas temperaturas se produce una transferencia de energía térmica (en forma de calor) hasta igualar ambas temperaturas. En el momento en que se igualan las temperaturas se dice que estas dos sustancias están en equilibrio térmico.
- Los tres elementos químicos más abundantes en el universo son H, He y C; algunas de sus propiedades más importantes son:
Véase también
Referencias
- Volver arriba ↑ ESA (ed.): «El XMM descubre parte de la materia perdida del universo».
- Volver arriba ↑ Así concebido el alma como "principio de vida" se considera "inmortal" ligado culturalmente a las creencias religiosas. La ciencia en cambio, hoy define la vida mediante funciones determinadas y no diferenciadas de lo material
- Volver arriba ↑ Véase interpretación
Enlaces externos
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jueves, 29 de mayo de 2014
BUENO AQUI LES DEJO UNA INFORMACION SOBRE LAS ESTRELLAS Y UN ENLASE DE UN VIDEO:http://www.youtube.com/watch?v=4elLkaeLqZQ&feature=player_embedded
¿Qué es una Estrella?
Las estrellas son uno de los principales objetos de estudio para la autonomía. Una estrella se define como un cuerpo de celeste de gas inserto en el espacio que produce energía en su interior, la que es irradiada hacia el exterior como luz visible para el hombre; la estrella más conocida por nosotros es nuestro sol, las estrellas tienen luz propia mientras que los planetas solo reflejan la luz de las estrellas. Por lo tanto los puntos luminosos que podemos percibir a simple vista por la noche corresponden tanto a estrellas como a planetas, y estos últimos solo reflejan la luz.
¿Cómo se formaron las estrellas?
Cuando miras al cielo de noche te puedes pasar horas contemplando a las constelaciones de estrellas, e incluso inventando algunas nuevas. Las estrellas han sido muy importantes para los pueblos, y mientras que algunos navegantes las utilizaban para orientarse en alta mar, otros pueblos las integraban a sus mitologías. Siempre, hasta el desarrollo de la ciencia moderna, las preguntas y debates sobre cómo se formaron las estrellas han estado sobre la mesa de discusión.
Antes de hablar de la formación de las estrellas definamos primero de lo que estamos hablando. Una estrella es todo cuerpo celeste que tiene la capacidad de brillar con luz propia. Nuestro planeta, por ejemplo, no puede brillar con luz propia, y lo hace pero con la luz reflejada del Sol, que sí es una estrella porque emite luz.
Conociendo lo que es una estrella, podemos pensar ahora sí en cómo se formaron las estrellas. El proceso de formación estelar ocurre en las regiones con mayor densidad de las nubes moleculares (grandes masas de gas), debido a la inestabilidad gravitatoria que producen las supernovas y las colisiones galácticas. Estas nubes moleculares van desde las 100.000 masas solares a unas pocas.
La nube molecular comienza a caer sobre sí mismas, comprimiéndose y generando un núcleo muy caliente que recibe el nombre de protoestrella. Este núcleo, luego colapsa, y se detiene al elevarse la presión y la temperatura. Cuando se estabiliza la fusión del hidrógeno la protoestrella pasa a ser una estrella en secuencia principal, una etapa que ocupa un 90% de toda su vida.
Las estrellas son normalmente estables. Su vida está regida por grandes etapas de estabilidad y por algunas pocas de intensa y breve actividad. La última de estas es la que las convierte enanas blancas o las hace explotar como supernovas.
¿Cómo muere una estrella?
Las estrellas para brillar transforman el hidrógeno en helio. Cuando hacia la mitad de su vida (varios millones de años) una estrella se queda sin hidrógeno, el núcleo se convierte enteramente en helio y la estrella declina: se vuelve más fría y brillante y muere.
Después pueden suceder varias cosas, dependiendo de su masa. Si la estrella es muy grande puede utilizar otro combustible distinto del hidrógeno. Si no, comenzará a enfriarse.
Cuanto más grande es una estrella más corta es su vida. Las estrellas que son entre 20 y 50 veces más grandes que nuestro Sol viven solamente varios miles de años. Mueren pronto porque consumen mucha energía.
Estas estrellas más grandes logran utilizar el helio de su núcleo como combustible, generando carbono y oxígeno como deshecho. Mientras dura este proceso se las llama gigantes rojas o supergigantes, dependiendo de su masa inicial. Si la estrella es enorme, será capaz de elevar la temperatura de su núcleo hasta los mil millones de grados y quemará el carbono transformándolo en silicio y azufre. Son las llamadas supergigantes azules.
La estrella terminará explotando después de haber caído sobre sí misma. Todas las capas exteriores de la estrella se contraerán hacia dentro con velocidades de hasta 70.000 kilómetros por segundo. En este momento es cuando se crean mucho elementos químicos presentes en la naturaleza, como el cobre, el platino o el oro. Después, la estrella muere y recibe el nombre de supernova.
La supernova brilla durante algunos meses, incluso años, con más intensidad que diez mil millones de soles. Los telescopios pueden descubrirlas en galaxias lejanas, a distancias de miles de millones de años luz. Después la estrella se transforma en un agujero negro o en una estrella de neutrones.
Las estrellas como nuestro Sol pueden vivir alrededor de 10 mil millones de años, incluso más si son más pequeñas. Si la estrella tiene menos de nueve veces la masa de nuestro sol, una vez que ha terminado su vida activa y ha transformado todo su hidrógeno en helio, se convierte en una enana blanca. Ése también es el destino de nuestra estrella solar.
En este vídeo puedes ver cómo nacen y mueren las estrellas:
En la constelación de Orión pueden verse una supergigante roja (Betelgeuse) y una supergigante azul (Rigel). Nuestro Sol vivirá alrededor de siete mil veces más que ellas, al ser aproximadamente 20 veces mayor cada una.
Formación estelar
La formación estelar es el proceso por el cual grandes masas de gas que se encuentran en galaxias formando extensas nubes moleculares se transforman en estrellas. Estas nubes moleculares pueden ir desde 100.000 masas solares a tan solo unas pocas. Los modelos de formación establecen un límite inferior bien conocido de 0,08 MSol para poder encender el hidrógeno. Por el contrario, el límite superior es mucho más difuso y viene determinado por un conjunto de factores que frenan el proceso, la fuerza centrífuga creciente al irse comprimiendo la nube, los campos magnéticos crecientes al aumentar las velocidades de las partículas cargadas y los vientos solares intensos que surgen cuando se empieza a estabilizar el embrión estelar. Con todo ello, se calcula que la masa máxima para una estrella estaría en torno a 60 o 100 MSol. El proceso de formación estelar se divide en dos fases: nube molecular, y protoestrella.
¿Cuál es la estrella más cercana a la Tierra?
La analogía para explicar la relación Tierra-Universo de la Tierra como un granito de arena entre todas las playas del mundo se queda corta. Sin embargo, nos guste o no, nosotros somos nuestra propia referencia para comprender lo poco que conocemos del universo, y el único observatorio con el que contamos para apreciarlo y estudiarlo. Hoy conoceremos cuál es la estrella más cercana a la Tierra.
¿Cuál es la estrella más cercana a la Tierra?
La respuesta es el Sol, la estrella alrededor de la cual orbita nuestro planeta y los demás que componen el sistema solar. El sol es una estrella de 1.392.000 kilómetros de diámetro, y por sí solo representa el 98.2% de la masa total del sistema solar.
La distancia del Sol a la Tierra depende de su posición relativa, pero la media equivale a 149.600.000 kilómetros, y la luz del Sol recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos, por lo que si miras fijamente al Sol lo estarás viendo con aproximadamente ocho minutos de retraso.
Esta pregunta parecía bastante sencilla, pero ¿cuál es la estrella más cercana al Sol?
Se trata de Próxima Centauri, una estrella enana roja que se encuentra a 4.22 años luz de la Tierra y es al estrella más cercana al Sol. Fue descubierta en 1915, y es parte de la constelación de Centaurus.
Las estrellas aún pueden sorprendernos
Si a nuestros expertos en Astronomía alguien les hubiera dicho que una estrella podía ser muy ligera y tener una cantidad pequeña de metales, ninguno lo hubiera creído.
Según los modelos que se tienen del funcionamiento estelar, para que una estrella se haya condensado debe tener cierta masa.
Sin embargo, he aquí que la realidad se escapa de los moldes que el conocimiento intenta fijar: en la constelación Leo parece existir una estrella que rompe la regularidad.
SDSS J102915+172927
El astro, llamado SDSS J102915+172927, es longevo (13 millones de años) y menos masivo que el Sol.
Los estudios sobre su composición química arrojan que la proporción de los metales es 20000 veces menor que la de nuestra estrella.
Se la considera débil y muy pobre en estos elementos ya que sólo pudo encontrarse uno de ellos más pesado que el helio: el calcio.
Antigüedad
Las teorías cosmológicas plantean que los elementos ligeros, como el hidrógeno y el helio, se crearon justo después del Big Bang.
El resto se formó mucho más adelante en las distintas estrellas. Las explosiones de supernovas expanden los metales por todo el espacio estelar, en este medio enriquecido es que van naciendo nuevas estrellas.
Por esta razón, las estrellas más jóvenes poseen mucho más contenido metálico que las antiguas. Es una manera eficiente de medir la edad de dichos cuerpos.
Evidentemente SDSS J102915+172927 es una estrella muy primitiva, a juzgar por su pobreza en elementos pesados. Probablemente de las más antiguas que se hayan detectado.
Investigaciones
Otro aspecto de esta estrella que ha causado asombro es la ausencia de litio. Un astro nacido al inicio de los tiempos debería tener una constitución semejante a la del universo en dicha etapa.
Es enigmático por qué el litio formado fue destruido, lo que genera interrogantes a resolver en próximos estudio científicos.
¿Cuándo habrá lluvia de estrellas en el 2012?
Una lluvia de estrellas es un evento astronómico que ocurre varias veces a lo largo del año, en el cual se observa una irradiación de meteoros desde un punto del cielo nocturno.
Estos cuerpos se forman de desechos cósmicos que entran en la atmósfera a altas velocidades. Su tamaño es diminuto y se desintegran antes de alcanzar la superficie terrestre. Veamos cuándo se producirán en el año 2012 y qué características tendrán.
Cuadrántidas
Esta lluvia tendrá lugar los días 3 y 4 de enero. Se irradiarán alrededor de 40 brillantes meteoros azules a mucha velocidad desde la constelación del Boyero, de los cuales un porcentaje bajo dejará estelas de polvo. Se trata de una lluvia con un pico agudo pero muy corta: dura sobre una hora.
Líridas
Se producirá dos veces:
- El 21 y 22 de abril. Los meteoros Líridas son rápidos y muy brillantes, alcanzando velocidades moderadas de 29.8 millas por segundo. Es común en este tipo de lluvias que se formen trenes luminosos de polvo durante algunos segundos.
- Del 14 al 16 de junio. Una lluvia de baja velocidad, se podrán observar aproximadamente 10 meteoros por hora.
Eta acuáridas
El evento sucederá los días 5 y 6 de mayo. Se trata de una lluvia luminosa que produce alrededor de 10 meteoros en su pico más alto, pero el espectáculo se verá afectado por el brillo de la luna llena.
La irradiación vendrá de la constelación de Acuario. Se divisan mejor al este después de medianoche, alejándose de las luces citadinas.
Delta acuáridas
Podremos ver esta lluvia el 28 y 29 de julio. En el momento más álgido se observarán 20 brillantes meteoros amarillos por hora. Como rozarán el costado de la Tierra, su velocidad ser;a moderada: 25.5 millas por segundo.
Capricórnidas
Las lluvias Capricórnidas ocurrirán el 29 y 30 de julio. Su característica es su coloración amarillenta y su brillantez. Son lentas, golpean la atmósfera a 15 millas por segundo.
Bajo las menores condiciones de cielo oscuro se pueden esperar sólo 15 meteoros por hora, pero producen brillantes bolas de fuego.
Perseidas
A producirse el 12 y 13 de agosto, estas lluvias irradiarán 60 meteoros por hora. El espectáculo suele ser consistente año tras año.
Dracónidas
Los días 8 y 9 de octubre sucederán las Dracónidas. Los picos más altos en cielo claro serán de 10 meteoros por hora. Son muy lentos, sólo alcanzan 12.5 millas por segundo y son irradiados desde la constelación del Dragón.
Oriónidas
Tendremos oportunidad de verlas el 21 y 22 de octubre. Producen picos de 20 meteoros amarillos y verdes por hora, que llegan a las 41.6 millas por segundo produciendo bolas de fuego, provenientes de la constelación de Orión.
Táuridas
Se producirán del 5 al 12 de noviembre. Se trata de dos corrientes: las Táuridas del Norte y las del Sur.
El evento irradia de 5 a 10 meteoros amarillos brillantes por hora. Su velocidad no es muy alta: 17 millas por segundo, y se fragmentan en múltiples meteoritos. Provienen de las Pléyades en Tauro.
Leónidas
Van a suceder del 16 al 18 de noviembre. Son famosas por sus 33 picos anuales, en los que pueden observarse hasta 100 meteoros por hora. La tasa media es de 15 a 20 meteoros veloces. La mayoría es azul o verde y dejan persistentes trazas de polvo al desintegrarse.
Gemínidas
Ocurren del 12 al 14 de diciembre. Se trata de la lluvia de meteoros más confiable del año. Su característica más relevante es que son multicolores. Irradian a una velocidad moderada, 21.75 millas por segundo, y producen brillantes bolas de fuego. Como su nombre lo indica, provienen de la constelación de Géminis.
Las lluvias de estrellas son fenómenos muy hermosos y casi únicos.
La supernova más intensa conocida hasta hoy
Un grupo de astrónomos de diversas nacionalidades (dentro del que había miembros del CSIC) se vio sorprendido recientemente ante descubrir por casualidad un fenómeno descomunal ocurrido en el espacio sin precedentes: la supernova más brillante conocida hasta el día de hoy.
El estallido de rayos gamma denominado GRB080319B fue captado por telescopios que estaban siendo utilizados originalmente para analizar otra supernova que estaba teniendo lugar media hora antes del estallido GRB080319B, pero el brillo e intensidad del segundo hizo dirigir los telescopios hacia el lugar donde éste se estaba produciendo.
El fenómeno fue detectado por cálculos matemáticos inicialmente en el mes de marzo, y fue observado en todas las longitudes de onda, lo cual ha hecho posible trazar todas las fases del fenómeno con un modelo de chorro doble que ha potenciado la observación de los dos chorros de materia que emanaban desde la estrella y que producían su luminosidad.
Esta supernova (llamada en realidad hipernova) ha sido de tanta magnitud que se ha podido apreciar desde la Tierra a simple vista, y la lejanía temporo-espacial con la que esto aconteció es visible por la cantidad de millones de años luz que demoró la luz en llegar a nuestro planeta: nada más ni nada menos que seis mil millones de años.
Descubren la estrella más masiva conocida hasta hoy
83 veces la masa de nuestro Sol es, de por sí, un número bastante fuerte como para intimidar. Hasta el día de hoy ese era el número de veces que una estrella conocida superaba la masa solar. Sin embargo, recientemente un grupo de científicos de la Unviersidad de Motreal y del Centro de Investigación Astrofísica de Québec le taparon la boca al mundo científico.
La cantidad de veces que la masa de una estrella puede superar a la solar ascendió nada más ni nada menos que a 116 veces tras el descubrimiento realizado por estos científicos canadienses de una estrella de un sistema binario no tan lejano a nuestro Sistema Solar.
Se trata de un sistema binario (con dos soles) localizado en el grupo de estrellas masivas NGC 3603, el cual se encuentra en la Constelación Carina, en el brazo Carina de la Vía Láctea a 20.000 años luz del Sol, descubierto en 1834 por John Frederick William Herschel.
Este sistema binario (llamado A1) consta de la estrella en cuestión y de otra que también supera el límite establecido anteriormente de 83 veces, con 89 veces multiplicando la masa de nuestro Sol. El período de rotación de este sistema es de 3.77 días, y fue conocido gracias al instrumento SINFONI, un espectrógrafo incorporado al Gran Telescopio de la ESO en Chile.
Herschel desvela los misterios del proceso de formación de las estrellas
El observatorio espacial de la ESA en la banda del infrarrojo, Herschel, ha desvelado aspectos hasta ahora desconocidos del proceso de formación de las estrellas durante su primer año de operaciones. Sus imágenes revelan la frenética formación de estrellas en lejanas galaxias y las impresionantes nubes de polvo y gas que se extienden a lo largo de la Vía Láctea, en el interior de las que nacen las nuevas estrellas de nuestra Galaxia. Una de las imágenes ha capturado una estrella ‘imposible’ en plena formación.
Los primeros resultados científicos obtenidos con Herschel están siendo presentados hoy en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA; estas primeras conclusiones desafían a las teorías actuales sobre la formación de las estrellas y proponen nuevos caminos para futuras investigaciones.
Las observaciones realizadas con Herschel de la nube de formación de estrellas RCW 120 han desvelado una estrella embrionaria que podría convertirse en una de las estrellas más grandes y más brillantes de nuestra Galaxia en los próximos cientos de miles de años. Actualmente ya cuenta con una masa unas ocho o diez veces superior a la de nuestro Sol, y continúa rodeada por una nube de gas y polvo de unas 2000 masas solares de la que podrá seguir alimentándose durante los próximos miles de años.
“Esta estrella sólo puede seguir creciendo”, comenta Annie Zavagno, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella. Las estrellas masivas son poco frecuentes y su vida es relativamente corta. El poder observar una de ellas durante su proceso de formación representa una oportunidad única para intentar resolver una de las grandes paradojas de la astronomía. “Según las teorías actuales, no es posible la formación de estrellas con una masa superior a ocho veces la de nuestro Sol”, aclara la Doctora Zavagno.
Esto es debido a que la intensa luz emitida por las estrellas de este tamaño debería dispersar las nubes que las rodean antes de ser capaces de acumular más masa. Pero por algún motivo todavía desconocido, estas estrellas existen. Actualmente se conocen varios ejemplos de estas estrellas ‘imposibles’, algunas con una masa de hasta 150 veces la de nuestro Sol, pero ahora que Herschel ha descubierto una de ellas en plena formación, los astrónomos tienen la oportunidad de analizar dónde fallan sus teorías.
Herschel es el mayor telescopio astronómico jamás lanzado al Espacio. El diámetro de su espejo principal es cuatro veces mayor que el de cualquier otro telescopio espacial en la banda del infrarrojo y 1.5 veces mayor que el del Hubble. Cuando se empieza a formar una nueva estrella, el polvo y el gas que la rodean se calientan a unas decenas de grados sobre el cero absoluto, emitiendo radiación en la banda del infrarrojo lejano. La atmósfera de la Tierra bloquea completamente la mayor parte de esta radiación, lo que hace imprescindible el uso de telescopios situados fuera de nuestro Planeta.
Gracias a su resolución y a su sensibilidad sin precedentes, Herschel está realizando un censo de las regiones de formación de estrellas de nuestra Galaxia. “Antes de Herschel, no estaba claro cómo el gas y el polvo de la Vía Láctea podían agregarse hasta alcanzar la densidad necesaria para dar lugar a una nueva estrella, manteniendo una temperatura lo suficientemente baja como para no dispersar la nube de formación”, comenta Sergio Molinari, del Instituto de Física del Espacio Interplanetario de Roma.
Una de las imágenes publicadas hoy muestra precisamente este fenómeno en varias nubes de formación de estrellas de la Vía Láctea. Los embriones de estrellas se forman primero en el interior de brillantes filamentos de polvo y gas, que se extienden a lo largo de toda la Galaxia. Estos filamentos evolucionan hasta formar auténticas cadenas de nubes de formación de estrellas, que pueden alcanzar varias decenas de años-luz de longitud, envolviendo a nuestra Galaxia en una especie de ‘red’ de estrellas en formación.
Herschel también ha observado el espacio profundo, más allá de los límites de nuestra Galaxia, y ha sido capaz de captar la radiación infrarroja emitida por miles de galaxias en una región del Universo que se extiende a lo largo de varios miles de millones de años-luz. Cada galaxia aparece tan sólo como un pequeño punto, pero al medir su brillo los astrónomos son capaces de determinar la tasa de formación de estrellas en su interior. A grandes rasgos, cuanto más brille la galaxia en infrarrojo, más estrellas se están formando en su interior.
En este aspecto, Herschel vuelve a desafiar a las teorías actuales al demostrar que las galaxias han evolucionado de una forma mucho más rápida de lo que se creía inicialmente. Los astrónomos pensaban que las galaxias habían estado formando estrellas a un ritmo prácticamente constante durante los últimos tres mil millones de años. Herschel ha demostrado que estaban equivocados.
En el pasado, había muchas más galaxias con ‘brotes estelares’, en las que se formaban estrellas a una tasa 10-15 veces superior a la que se puede observar hoy en día en la Vía Láctea. Sin embargo, todavía no se comprende por qué ha cesado esta frenética actividad. “Herschel nos permitirá investigar la causa de este comportamiento”, comenta Steve Eales, de la Universidad de Cardiff, Reino Unido.
Herschel es también un instrumento capaz de detectar moléculas en el Universo. Recientemente ha descubierto un nuevo ‘estado’ del agua en el espacio, con carga eléctrica y que, al contrario que los estados más familiares (hielo sólido, agua líquida o vapor de agua), no se encuentra en la Tierra de forma natural.
Este estado de agua ionizada se genera de forma natural en las nubes que rodean a las estrellas en formación, donde la luz ultravioleta que se filtra a través del gas puede arrancar un electrón de la molécula de agua, dejándola con una carga eléctrica positiva.
“La detección de vapor de agua ionizado ha sido toda una sorpresa”, comenta Arnold Benz, del ETH de Zúrich, en Suiza. “Este hecho demuestra que durante las primeras etapas de formación de una estrella se producen reacciones tan violentas que son capaces de emitir radiación ultravioleta a través de la nube”.
Los resultados obtenidos por Herschel en su primer año de operaciones, que abarcan desde las más grandes galaxias hasta las más pequeñas moléculas, están siendo presentados a la comunidad científica durante el Simposio sobre los Primeros Resultados de Herschel, ESLAB 2010, que se celebra esta semana en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA en Noordwijk, Países Bajos.
“Herschel todavía lleva poco tiempo en órbita, estos resultados son sólo el comienzo de todos los avances científicos que se podrán realizar en los próximos años gracias a esta misión”, concluye Göran Pilbratt, Científico del Proyecto Herschel para la ESA.
El nacimiento de las estrellas en M83
La nueva cámara del Telescopio Espacial Hubble la NASA, instalada en la Misión de Reparación del Hubble en mayo, ha emitido la vista más detallada del nacimiento de estrellas en los brazos curvos de la cercana galaxia espiral M83. Apodada el Molinillo Austral, M83 está pasando por una etapa de formación de estrellas que sucede más rápido que en nuestra galaxia, la Vía Láctea, especialmente en su núcleo. El ojo avizor de la Cámara Wide Field 3 (WFC3) ha capturado cientos de cúmulos estelares jóvenes, enjambres de antiguos cúmulos globulares, y cientos de miles de estrellas individuales, sobre todo supergigantes azules y supergigantes rojas.
En un amplio rango de longitud de onda la cámara WFC3, desvela desde el ultravioleta al infrarrojo cercano, revelando estrellas en diferentes etapas de su evolución, permitiendo así a los astrónomos estudiar las estrellas de la galaxia y como han evolucionado en su formación.
La imagen muestra en detalle sin precedentes, el rápido ritmo actual de nacimiento de las estrellas en este famoso diseño de "gran" galaxia espiral. Las nuevas generaciones de estrellas se están formando en gran medida en grupos, en los bordes de los "caminos de polvo oscuro", la columna vertebral de los brazos espirales.
Poco a poco, los fuertes vientos de las estrellas jóvenes (corrientes de partículas cargadas) eyectan gas, que revela brillantes cúmulos de estrellas azules. Estas estrellas tienen alrededor de entre 1 millón y 10 millones de años de edad. Las mayores poblaciones de estrellas no son tan azules.
Una barra de estrellas, gas y polvo de corte, a través del núcleo de la galaxia, puede instigar la mayoría de los nacimiento de las estrellas en el núcleo de la galaxia. En el centro de la galaxia, la formación de estrellas es más activa que en cualquier otro lugar. La estrella más brillante de los grupos que residen a lo largo de un arco está cerca del núcleo.
Los restos de alrededor de 60 explosiones de supernovas, la muerte de estrellas masivas, se nver en la imagen, cinco veces más detallado que en otros estudios anteriores de esta región. WFC3 ha identificado los restos de estrellas que explotaron. Mediante el estudio de estos restos, los astrónomos pueden comprender mejor la naturaleza de las estrellas progenitoras, que son responsables de la creación y la dispersión de la mayoría de los elementos pesados de la galaxia.
M83, está situado en el hemisferio sur, y es a menudo comparado con M51, conocido como la galaxia del Remolino, en el Hemisferio Norte. Situado a 15 millones de años luz de distancia en la constelación Hydra, M83 es dos veces más cerca de la Tierra que M51.
Descubren Planetas de Dos Soles
El atardecer doble que Luke Skywalker contempló en la fantasía espacial "La Guerra de las Galaxias" puede no ser tan descabellado. Utilizando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, los astrónomos han observado que los sistemas planetarios -- discos de polvo, asteroides, cometas y posiblemente planetas -- son tan abundantes en sistemas de estrellas dobles, como en sistemas de estrellas solas, tales como el nuestro.
Dado que más de la mitad de todas las estrellas son dobles, o binarias, el descubrimiento sugiere que el Universo está lleno de planetas con dos soles.Las puestas de sol en algunos de esos mundos se parecerían a la del planeta de Luke Skywalker, Tatooine, donde dos bolas de fuego se hunden en el horizonte una por una.
"Parece que no existe un tendencia contra la formación de planetas en sistemas binarios", dijo el Dr. David Trilling de la Universidad de Arizona en Tucson, el primer autor del artículo sobre la investigación, que aparecerá en la edición del 1 de Abril del Astrophysical Journal. "Es posible que existan incontables planetas allá afuera con dos o más soles."
Los astrónomos ya sabían que los planetas se pueden formar en sistemas binarios de gran separación, en los que las estrellas están a distancias 1,000 veces mayores que la distancia de la Tierra al Sol, ó a 1,000 unidades astronómicas. De los aproximadamente 200 planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar, algo así como 50 están en órbita alrededor de uno de los miembros de un dúo estelar muy separado.
El nuevo estudio usando Spitzer está enfocado en estrellas binarias más cercanas entre sí, con separaciones de entre 0 y 500 unidades astronómicas. Hasta ahora, casi nada se sabía acerca del efecto que la cercanía de las estrellas podía tener en el crecimiento de planetas. Las técnicas usuales de cacería de planetas generalmente no funcionan bien en estas estrellas. En el año 2005 un astrónomo financiado por la NASA descubrió el único candidato planetario conocido que reside en un sistema múltiple apretado.
Trilling y sus colegas usaron los ojos infrarrojos de Spitzer, que pueden detectar calor, no para buscar planetas, sino discos de polvo en sistemas de estrellas dobles. Los así llamados discos de escombros, están compuestos de fragmentos rocosos de asteroides que no fueron usados para formar planetas. Su presencia indica que el proceso de construcción de planetas ha ocurrido alrededor de una estrella o estrellas, y puede haber resultado en planetas maduros intactos.
En el más completo muestreo de este tipo, el equipo buscó discos alrededor de 69 sistemas binarios a distancias de entre 50 y 200 años luz de la Tierra. Todas las estrellas de la muestra son algo más jóvenes y más masivas que nuestro sol, el cual está en la mitad de su vida. Los datos muestran que algo así como el 40 por ciento de los sistemas tienen discos. Esta fracción es algo mayor que la de una muestra comparable de estrellas solas.
Además, los astrónomos se sorprendieron al descubrir que la frecuencia de discos es mayor (casi del 60 por ciento) en las binarias más cercanas entre sí. Los más cercanos de estos compañeros estelares están a distancias de entre 0 y 3 unidades astronómicas. Spitzer detectó discos alrededor de ambos miembros de los pares estelares, no sólo alrededor de uno. Es en sistemas apretados como estos donde los planetas, si están presentes, experimentarán puestas de Sol como la de Tatooine.
"Nos sorprendió mucho encontrar que el grupo de binarias con estrellas muy cercanas entre sí tenía más discos", dijo Trilling. "Esto puede significar que la formación de planetas se favorece en estos sistemas con relación a sistemas de estrellas solas. También puede simplemente significar que las binarias cercanas tienen más polvo. Observaciones futuras nos darán mejores respuestas."
Los datos de Spitzer también revelan que no todos los sistemas binarios son hospitalarios para la formación de planetas. El telescopio detectó muchos menos discos en sistemas binarios de separación intermedia, donde las estrellas tienen separaciones de entre 3 y 50 unidades astronómicas. Dado que Spitzer encontró discos alrededor de una de las estrellas en sistemas binarios de gran separación, y discos alrededor de ambas estrellas en sistemas cercanos, es posible que las estrellas tengan que estar o muy cercanas o muy lejanas para que los planetas se formen.
"Para un planeta en un sistema binario, la posición es lo más importante", dijo uno de los coautores del trabajo, el Dr. Kart Stapelfeldt, del Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) de la NASA en Pasadena, California. "En su mayor parte, los sistemas binarios han sido ignorados", agregó Trilling. "Son más difíciles de estudiar, pero pueden ser los sitios más comunes para la formación de planetas en nuestra galaxia."
Otros autores del trabajo incluyen: los Drs. John Stansberry, George Rieke y Kate Su de la Universidad de Arizona; el Dr. Richard Gray, de la Universidad Estatal de los Apalaches en Boone, N.C.; el Dr Chris Corbally del Observatorio Vaticano en Tucson; los Drs. Goeff Bryden, Andy Boden y Chas Beichman del JPL; y la Dra. Christine Chen, del Observatorio Nacional de Astronomía en Tucson.
JPL administra Spitzer en nombre del Directorado de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Las operaciones científicas del telescopio se realizan en el Centro Científico Spitzer, localizado en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), en Pasadena. El fotómetro de imágenes en multibanda de Spitzer fue construido por la corporación Ball Aerospace (localizada en Boulder, Colorado), la Universidad de Arizona y Boeing North America (localizada en Canoga Park, California). El coautor Rieke es el investigador principal del instrumento.
Nacimiento y Muerte de Estrellas en la Galaxia de Andrómeda
Dos telescopios de la ESA han unido sus fuerzas para observar la galaxia de Andrómeda desde una nueva perspectiva. Herschel es capaz de distinguir los anillos donde se forman las nuevas estrellas, mientras que XMM-Newton captura los rayos-X que arrojan al espacio las estrellas en agonía.
Durante las navidades de 2010, los telescopios espaciales de la ESA Herschel y XMM-Newton apuntaron hacia la galaxia espiral más cercana, la M31. Esta galaxia es similar a nuestra Vía Láctea: ambas contienen varios cientos de miles de millones de estrellas. Esta imagen es la más detallada jamás tomada de la galaxia de Andrómeda en la banda del infrarrojo, en la que se pueden distinguir claramente las regiones donde se están formando nuevas estrellas.
El telescopio espacial Herschel, capaz de capturar la luz en la banda del infrarrojo lejano, ha desvelado las nubes de gas y polvo frío en el interior de las que se forman las estrellas. Dentro de estas grandes nubes, las nuevas estrellas comienzan a formarse en el seno de cúmulos de polvo de los que se van nutriendo en un lento proceso gravitatorio que puede durar cientos de millones de años. Una vez que la nueva estrella ha adquirido suficiente densidad, comenzará a brillar en las longitudes de onda de la luz visible, emergiendo de su nube natal y mostrándose ante los telescopios ordinarios.
Se conoce un gran número de galaxias en espiral, pero Andrómeda es especialmente interesante porque presenta un gran anillo de polvo de unos 75 000 años luz de diámetro que rodea el centro de la galaxia. Algunos astrónomos especulan que este anillo podría haberse formado recientemente tras una colisión con otra galaxia. Esta nueva imagen obtenida por Herschel aporta nuevas evidencias, mostrando al menos cinco anillos concéntricos en los que se están formando nuevas estrellas.
La imagen en rayos-X tomada de forma casi simultánea por el telescopio de la ESA XMM-Newton se encuentra superpuesta sobre la imagen en infrarrojo. Si bien las longitudes de onda del infrarrojo permiten observar estrellas en formación, los rayos-X normalmente revelan estrellas que están llegando al final de su vida.
XMM-Newton muestra un gran número de fuentes de rayos-X en la galaxia de Andrómeda, muchos de ellos agrupados entorno al centro de la galaxia, donde normalmente la densidad de estrellas es mayor. Estas emisiones revelan ondas de choque o fragmentos de la explosión de una estrella cruzando el espacio interestelar, otras indican parejas de estrellas engarzadas en una lucha gravitatoria a muerte.
En esta peculiar danza, una de las estrellas ya ha muerto y arrastra el gas de su compañera, todavía activa. A medida que el gas atraviesa el espacio interestelar, se calienta y comienza a emitir rayos-X. La estrella activa puede llegar a agotarse, despojada de gran parte de su masa por el fuerte campo gravitatorio de su compañera, de mayor densidad. La estrella muerta, envuelta en un manto de gas robado, puede llegar a explotar.
Tanto la imagen en infrarrojo como la de rayos-X muestran información que sería imposible recabar desde tierra, ya que estas longitudes de onda son absorbidas por la atmósfera terrestre. El titilar de las estrellas que vemos desde la Tierra es hermoso, pero nos oculta gran parte de la información. La luz visible nos muestra las estrellas adultas, mientras que el infrarrojo desvela aquellas en formación y los rayos-X las que han llegado a su agonía final.
Para poder estudiar el ciclo de vida de las estrellas, es necesario observar todas sus etapas, y es precisamente aquí donde la contribución de Herschel y de XMM-Newton resulta fundamental.
Astrónomos españoles observan con el Hubble las estrellas más gigantescas
Dos de las estrellas más masivas de nuestra galaxia, hasta hace poco rodeadas de misterio, han sido observadas con un detalle sin precedentes por el telescopio Hubble, de la Agencia Espacial Europea (ESA) por un grupo internacional de astrónomos liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). La imagen muestra un par de estrellas gigantescas, WR 25 y Tr16-244, situadas en el cúmulo abierto Trumpler 16. Este cúmulo está inserto en la Nebulosa Carina, una inmensa masa de gas y polvo a unos 7.500 años luz de la Tierra. La nebulosa Carina contiene varias estrellas ultra-calientes, incluyendo estos dos sistemas estelares y la famosa estrella azul Eta Carinae, la de mayor luminosidad confirmada.
Estas estrellas son muy brillantes y producen cantidades increíbles de calor; emiten la mayor parte de su radiación en el ultravioleta, y aparecen de color azul. Son tan potentes que consumen su hidrógeno más rápido que otros tipos de estrellas, lo que las lleva a una vida del estilo ‘vive rápido, muere joven’.
WR 25, en el centro de la imagen, es la más brillante. La vecina Tr16-244 es la tercera más brillante, justo encima y a la izquierda de WR 25.La segunda más brillante, a la izquierda de WR 25, es una estrella de baja masa situada mucho más cerca de la Tierra que la nebulosa Carina. Las estrellas como WR 25 y Tr16-244 son relativamente raras comparadas con otros tipos estelares, más fríos. A los astrónomos les interesan porque se las relaciona con nebulosas de formación estelar, e influyen en la estructura y evolución de las galaxias.
WR 25 es probablemente la más masiva e interesante de las dos. Su auténtica naturaleza fue puesta de manifiesto hace dos años, cuando un grupo internacional de astrónomos encabezado por Roberto Gamen, entonces en la Universidad de La Serena en Chile, descubrió que está compuesta de al menos dos estrellas. La mayor es una estrella Wolf Rayet cuya masa podría ser 50 veces superior a la de nuestro Sol. Este objeto está perdiendo materia rápidamente: sus poderosos vientos estelares han expulsado ya la mayoría de sus capas externas, ricas en hidrógeno. Su compañera binaria, más mundana, es probablemente la mitad de masiva que la estrella Wolf Rayet, y completa un giro a su alrededor cada 208 días.
Las estrellas masivas se forman habitualmente en cúmulos compactos. A menudo las estrellas individuales están físicamente tan próximas entre sí que es muy difícil observarlas como objetos separados con los telescopios. Estas observaciones del Hubble han mostrado que el sistema estelar Tr16-244 es en realidad una estrella triple.
Dos de las estrellas en este sistema están tan próximas entre sí que parecen un único objeto, pero la Cámara Avanzada del Hubble para barridos del cielo las muestra como dos estrellas (ver la imagen separada). La tercera estrella tarda decenas o cientos de miles de años en orbitar las otras dos. Estas estrellas masivas dobles y triples son tan brillantes, y sus componentes están tan próximos, que es especialmente difícil analizar las propiedades de las estrellas masivas.
La radiación de WR 25 y Tr16-244 es probablemente la causa de que se evapore una burbuja gigante de gas dentro de la nebulosa Carina, mientras que al mismo tiempo estimula, posiblemente, la formación de nuevas estrellas (ver la imagen). Se cree también que la radiación es responsable de la interesante forma del glóbulo, ya mostrada en imágenes previas del Hubble y que parece una mano con un prominente dedo apuntando hacia WR 25 y Tr16-244.
Estas nuevas observaciones han sido obtenidas por un equipo que incluye a astrónomos de instituciones estadounidenses, chilenas, españolas y argentinas, y que lidera Jesús Maíz Apellániz, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), en Granada. Además del Hubble, el grupo ha recurrido a observatorios en España, Chile y Argentina para elaborar un amplio catálogo de observaciones de todas las estrellas masivas de la galaxia observables en el visible.
El telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA.
El Hubble muestra increíbles burbujas de gas y estrellas en formación
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El Telescopio Espacial NASA/ESA "Hubble" ha fotografiado un complejo entramado de nubes de gas y de agrupaciones de estrellas en el interior de nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Esta región de formación de estrellas es una de las más activas del Universo cercano. La Gran Nube de Magallanes contiene numerosas burbujas brillantes de gas. Una de las más grandes y de las más espectaculares es la LHA 120-N 11, del catálogo redactado en 1956 por el astrónomo y astronauta Karl Henize. Se la conoce comúnmente como N11.
Vista desde cerca, esta rosada nube, henchida de radiante gas, recuerda a un esponjoso algodón de azúcar. Desde lejos, su característica silueta inspiró a los astrónomos a rebautizarla como la Nebulosa ‘Alubia’. Sus coloridos y dramáticos rasgos son una muestra evidente de la formación de estrellas que tiene lugar en su interior.
La nebulosa N11 es una región muy estudiada, con una extensión de unos 1000 años luz. Es la segunda mayor región de formación de estrellas en la Gran Nube de Magallanes y ha dado lugar a algunas de las estrellas más grandes que conocemos.
Es precisamente esta actividad de formación de estrellas lo que le confiere su aspecto característico. Tres generaciones sucesivas de estrellas, cada una a mayor distancia del centro de la nebulosa, han dado lugar a múltiples capas de polvo y gas. El polvo que envuelve a los embriones de estrella es disipado en las primeras fases de la vida de éstas, lo que da lugar a las características estructuras con forma de anillo que se pueden apreciar en la imagen.
Las alubias no son la única forma terrestre reconocible en esta espectacular imagen de alta resolución tomada por el Hubble: en la esquina superior izquierda se puede distinguir el brillo rojizo de la Nebulosa LHA 120-N 11A, con forma de rosa. Sus pétalos de polvo y gas reciben luz desde el interior de la nebulosa, gracias a la radiación de las estrellas masivas que alberga en su interior. La N11A es una nebulosa relativamente compacta y densa; las estrellas más jóvenes de esta región del espacio se han formado en su interior.
En la N11 abundan las agrupaciones de estrellas, entre las que también destaca el NGC 1761 en la parte inferior de la imagen – un grupo de jóvenes estrellas masivas que emiten una gran cantidad de radiación ultravioleta.
Aunque es mucho más pequeña que nuestra Galaxia, la Gran Nube de Magallanes es una vigorosa región de formación de estrellas. El estudio de estas guarderías estelares ayuda a los astrónomos a comprender cómo se forman las estrellas, cómo evolucionan y cuánto pueden durar.
Tanto la Gran Nube de Magallanes como su hermana pequeña, la Pequeña Nube de Magallanes, se pueden observar fácilmente a simple vista, y son un objeto familiar para los habitantes del Hemisferio Sur. El descubrimiento de estas galaxias desde el punto de vista europeo se atribuye comúnmente al explorador portugués Fernando de Magallanes y a su tripulación, que las observaron durante su viaje de circunnavegación en 1519. Sin embargo, el astrónomo persa Abd Al-Rahman Al Sufi y el explorador italiano Amerigo Vespucci recogieron la existencia de la Gran Nube de Magallanes en sus cuadernos mucho antes, en los años 964 y 1503, respectivamente.
Herschel desvela el interior del corazón del Águila
Herschel ha logrado observar el interior de un cúmulo de formación de estrellas que nunca se había logrado vislumbrar, y ha revelado una sorprendente actividad. Se calcula que hay unas 700 estrellas en formación aglutinadas en los filamentos de polvo que se extienden por toda la imagen. Esta fotografía es la primera publicación de ‘OSHI’, el portal de la ESA donde se irán mostrando las imágenes obtenidas por Herschel. La imagen muestra una oscura nube a unos 1000 años-luz de nuestro planeta, en la constelación de Aquila, el Águila.
El cúmulo tiene una extensión de unos 65 años-luz y está tan cubierto por las nubes de polvo que ningún satélite de infrarrojo había sido capaz de observar su interior. Ahora, gracias a la gran sensibilidad de Herschel en las longitudes de onda más largas del infrarrojo, los astrónomos han conseguido tomar la primera imagen del interior de este cúmulo.
Esta impresionante imagen fue tomada el pasado 24 de Octubre con dos de los instrumentos de Herschel: PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) y SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver). Las dos regiones más brillantes son zonas donde las estrellas en formación más grandes hacen brillar el hidrógeno gaseoso.
La nueva página web ‘OSHI’, que se inaugura hoy, mostrará las mejores imágenes tomadas por Herschel. En ella se irán publicando estas impresionantes fotografías del cielo en infrarrojo a medida que avance la misión. Cada imagen estará acompañada por una completa descripción que facilitará su uso por los medios de comunicación, los educadores y el público en general.
En el interior de los filamentos de polvo que se pueden ver en la imagen del Aquila hay 700 cúmulos de polvo y gas que se irán transformando en estrellas. Los astrónomos estiman que unas 100 son protoestrellas, en la fase final de su formación. Tan sólo necesitan comenzar el proceso de fusión nuclear en su interior para ser consideradas auténticas estrellas. Los otros 600 objetos todavía no están suficientemente desarrollados como para ser considerados protoestrellas, pero algún día también llegarán a formar una nueva generación de astros.
Este cúmulo forma parte del Cinturón de Gould, un gigantesco anillo de estrellas que rodea el cielo nocturno – nuestro Sistema Solar se encuentra cerca de su centro. El primer astrónomo en descubrir esta inusual alineación de estrellas a mediados del siglo XIX fue el inglés John Herschel, el hijo de William Herschel, en honor del que se bautizó el telescopio Herschel de la ESA. Sin embargo, fue Benjamin Gould, natural de Boston, el que resaltó su importancia en 1874.
Las estrellas más brillantes de muchas constelaciones, tales como Orión, Escorpio o la Cruz del Sur, pertenecen al Cinturón de Gould, donde también se encuentran varios cúmulos cercanos, muy apropiados para el estudio de los astrónomos. La observación de estos cúmulos de formación de estrellas es uno de los objetivos principales de Herschel, con el que se pretende descubrir la demografía de la formación de estrellas y de sus orígenes, es decir, la cantidad de estrellas que se pueden formar y el rango de masas que pueden alcanzar las estrellas recién nacidas. Además de esta región de Aquila, Herschel observará otras 14 regiones de formación de estrellas dentro del Programa de Observación del Cinturón de Gould.
Los derechos científicos de estas observaciones realizadas por Herschel pertenecen al consorcio para el Programa de Observación del Cinturón de Gould, dirigido por P. André (CEA Saclay). Dentro de este programa se observarán 15 regiones cercanas, similares a la de Aquila, donde se están formando nuevas estrellas.
Como se forman sistemas de estrellas múltiples
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Los sistemas de estrellas múltiples están extendidos a lo largo del Universo y se considera que son más de la mitad de las estrellas. La estrella más cercana a nuestro Sol, Alfa Centauri, es miembro de un trío estelar. Los sistemas de estrellas múltiples no han sido un objetivo para los buscadores de planetas, son difíciles de observar y se creía que eran inhóspitos para la existencia de planetas.
Los astrónomos que han utilizado el telescopio de radio Very Large Array (VLA) situado cerca de Socorro, New Mexico, han captado la imagen de un sistema de estrellas múltiples con un detalle sin precedentes, indicando pistas importantes sobre como se forman tales sistemas de estrellas.
La mayoría de las estrellas parecidas al Sol en tamaño y también más grandes que ella y que existen en el Universo no están solas, como ocurre con nuestro Sol, sino que pertenecen a sistemas de estrellas múltiples. Los astrónomos han estado divididos sobre como se forman estos sistemas, dando a lugar a una competición de modelos teóricos para la explicación de este proceso.
Los astrónomos observaron un objeto llamado L1551 IRS5, una protoestrella jóven, todavía en formación envuelta en una nube de gas y polvo, aproximadamente a 450 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación el Tauro. Invisible a telescopios ópticos debido al gas y el polvo, este objeto fue descubierto en 1976 por astrónomos que usaron telescopios infrarrojos.
Un estudio de VLA en 1998 mostró dos estrellas jóvenes orbitando la una a la otra, rodeadas por un disco de polvo que al mismo tiempo puede ser origen de la formación de sistemas planetarios.
La concepción artística de la imagen muestra la formación del sistema de estrellas múltiples L1551 IRS5, según las observaciones del telescopio de radio Very Large Array (VLA):
Panel superior: la nube grande parecida a un disco de gas y polvo que gira.
Panel medio: dos discos más pequeños de gas y polvo se fragmentan del disco grande y comienzan a condensarse en protoestrellas, cada una teniendo su propio disco circundante.
Panel inferior: Un tercer disco más pequeño y también protoestrella se une al sistema por el mismo proceso de fragmentación o capturado gravitacionalmente por las protoestrellas más grandes.
"Tenemos una indicación muy firme que dos de estas protoestrellas y sus discos de polvo, se formaron de la misma nube más grande parecida a un disco, luego estalló y se produjo de ello un proceso de fragmentación. Esto apoya un modelo teórico para la formación de sistemas de estrellas múltiples. La desalineación de la tercera protoestrella y su disco abre la posibilidad de que podría haberse formado en otra parte y habría sido capturada, y seguiremos trabajando en él, para reconstruir la historia de este sistema fascinante, " dijo Jeremy Lim, del Institute of Astronomy & Astrophysics, Academia Sinica, en Taipei, Taiwan.
El ingrediente Secreto de las Estrellas
El observatorio espacial en la banda del infrarrojo de la ESA, Herschel, ha descubierto que la luz ultravioleta de las estrellas es el ingrediente clave para la formación del agua en el espacio. Es la única explicación para el origen de las grandes nubes de vapor de agua que rodean a las estrellas durante la última etapa de sus vidas.
Toda receta tiene un ingrediente secreto. Cuando los astrónomos descubrieron una inesperada nube de vapor de agua entorno a la vieja estrella IRC+10216 en el año 2001, empezaron a preguntarse inmediatamente cuál sería su origen.
Las estrellas como la IRC+10216 se conocen como estrellas de carbono y se creía que no generaban prácticamente agua. Al principio, se sospechaba que era el propio calor de la estrella que evaporaba el agua contenida en los cometas o incluso en los planetas enanos.
Ahora, los instrumentos PACS y SPIRE de Herschel han revelado que el ingrediente secreto era la luz ultravioleta, ya que el vapor de agua está demasiado caliente como para proceder de la evaporación de objetos celestes helados.
“Este es un buen ejemplo de cómo unos buenos instrumentos pueden cambiar completamente nuestra percepción del fenómeno”, comenta Leen Decin, de la Katholieke Universiteit Leuven, Bélgica, autora principal de la publicación que presenta estos resultados. La magnifica sensibilidad de los instrumentos de Herschel ha desvelado que la temperatura del agua entorno a la IRC+10216 varía entre los -200°C hasta los 800°C, lo que indica que se está formando en una zona muy cercana a la estrella, en la que los cometas no podrían existir de forma estable.
La IRC+10216 es una gigante roja, cientos de veces más grande que nuestro Sol, aunque su masa es sólo unas pocas veces mayor. Si la situásemos en el centro de nuestro Sistema Solar, se extendería hasta la órbita del planeta Marte.
Esta estrella se encuentra a 500 años luz de nuestro planeta y, aunque resulta prácticamente imposible observarla en las longitudes de onda del visible, incluso con la ayuda de los mayores telescopios, es la estrella más brillante del firmamento en las longitudes de onda del infrarrojo. Esto es debido a que se encuentra rodeada de una gran nube de polvo que absorbe prácticamente toda su emisión visible y la reemite como luz infrarroja. Es precisamente en esta nube donde se ha encontrado el vapor de agua pero ¿Cómo ha llegado el agua hasta ahí?
La clave a este enigma fue descubierta por Herschel. Observaciones anteriores ya habían revelado la estructura de la nube de polvo entorno a la IRC+10216. El descubrimiento de agua por parte de Herschel mostró a los astrónomos que la luz ultravioleta de las estrellas cercanas puede penetrar en la nube y romper moléculas como el monóxido de carbono o el monóxido de silicio, liberando átomos de oxígeno. Estos átomos se pueden unir a moléculas de hidrógeno, dando lugar al agua.
“Este es el único mecanismo capaz de explicar el gran rango de temperaturas medidas en el vapor de agua”, explica Decin. Cuanto más cerca de la estrella se forme el agua, más caliente estará.
Decin y sus colegas planean extender las observaciones a otras estrellas de carbono. “Tenemos grandes esperanzas en que Herschel encuentre situaciones similares entorno a otras estrellas”, concluye.
En la Tierra, los compuestos de carbono y el agua son los ingredientes fundamentales de la vida. Ahora, gracias a Herschel, sabemos que los dos se podrían generar en el entorno de estrellas como la IRC+10216, y que el ingrediente secreto para la formación de agua es la luz ultravioleta de las estrellas que la rodean.
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¿Qué es una Estrella?
Las estrellas son uno de los principales objetos de estudio para la autonomía. Una estrella se define como un cuerpo de celeste de gas inserto en el espacio que produce energía en su interior, la que es irradiada hacia el exterior como luz visible para el hombre; la estrella más conocida por nosotros es nuestro sol, las estrellas tienen luz propia mientras que los planetas solo reflejan la luz de las estrellas. Por lo tanto los puntos luminosos que podemos percibir a simple vista por la noche corresponden tanto a estrellas como a planetas, y estos últimos solo reflejan la luz.
¿Cómo se formaron las estrellas?
Cuando miras al cielo de noche te puedes pasar horas contemplando a las constelaciones de estrellas, e incluso inventando algunas nuevas. Las estrellas han sido muy importantes para los pueblos, y mientras que algunos navegantes las utilizaban para orientarse en alta mar, otros pueblos las integraban a sus mitologías. Siempre, hasta el desarrollo de la ciencia moderna, las preguntas y debates sobre cómo se formaron las estrellas han estado sobre la mesa de discusión.
Antes de hablar de la formación de las estrellas definamos primero de lo que estamos hablando. Una estrella es todo cuerpo celeste que tiene la capacidad de brillar con luz propia. Nuestro planeta, por ejemplo, no puede brillar con luz propia, y lo hace pero con la luz reflejada del Sol, que sí es una estrella porque emite luz.
Conociendo lo que es una estrella, podemos pensar ahora sí en cómo se formaron las estrellas. El proceso de formación estelar ocurre en las regiones con mayor densidad de las nubes moleculares (grandes masas de gas), debido a la inestabilidad gravitatoria que producen las supernovas y las colisiones galácticas. Estas nubes moleculares van desde las 100.000 masas solares a unas pocas.
La nube molecular comienza a caer sobre sí mismas, comprimiéndose y generando un núcleo muy caliente que recibe el nombre de protoestrella. Este núcleo, luego colapsa, y se detiene al elevarse la presión y la temperatura. Cuando se estabiliza la fusión del hidrógeno la protoestrella pasa a ser una estrella en secuencia principal, una etapa que ocupa un 90% de toda su vida.
Las estrellas son normalmente estables. Su vida está regida por grandes etapas de estabilidad y por algunas pocas de intensa y breve actividad. La última de estas es la que las convierte enanas blancas o las hace explotar como supernovas.
¿Cómo muere una estrella?
Las estrellas para brillar transforman el hidrógeno en helio. Cuando hacia la mitad de su vida (varios millones de años) una estrella se queda sin hidrógeno, el núcleo se convierte enteramente en helio y la estrella declina: se vuelve más fría y brillante y muere.
Después pueden suceder varias cosas, dependiendo de su masa. Si la estrella es muy grande puede utilizar otro combustible distinto del hidrógeno. Si no, comenzará a enfriarse.
Cuanto más grande es una estrella más corta es su vida. Las estrellas que son entre 20 y 50 veces más grandes que nuestro Sol viven solamente varios miles de años. Mueren pronto porque consumen mucha energía.
Estas estrellas más grandes logran utilizar el helio de su núcleo como combustible, generando carbono y oxígeno como deshecho. Mientras dura este proceso se las llama gigantes rojas o supergigantes, dependiendo de su masa inicial. Si la estrella es enorme, será capaz de elevar la temperatura de su núcleo hasta los mil millones de grados y quemará el carbono transformándolo en silicio y azufre. Son las llamadas supergigantes azules.
La estrella terminará explotando después de haber caído sobre sí misma. Todas las capas exteriores de la estrella se contraerán hacia dentro con velocidades de hasta 70.000 kilómetros por segundo. En este momento es cuando se crean mucho elementos químicos presentes en la naturaleza, como el cobre, el platino o el oro. Después, la estrella muere y recibe el nombre de supernova.
La supernova brilla durante algunos meses, incluso años, con más intensidad que diez mil millones de soles. Los telescopios pueden descubrirlas en galaxias lejanas, a distancias de miles de millones de años luz. Después la estrella se transforma en un agujero negro o en una estrella de neutrones.
Las estrellas como nuestro Sol pueden vivir alrededor de 10 mil millones de años, incluso más si son más pequeñas. Si la estrella tiene menos de nueve veces la masa de nuestro sol, una vez que ha terminado su vida activa y ha transformado todo su hidrógeno en helio, se convierte en una enana blanca. Ése también es el destino de nuestra estrella solar.
En este vídeo puedes ver cómo nacen y mueren las estrellas:
En la constelación de Orión pueden verse una supergigante roja (Betelgeuse) y una supergigante azul (Rigel). Nuestro Sol vivirá alrededor de siete mil veces más que ellas, al ser aproximadamente 20 veces mayor cada una.
Formación estelar
La formación estelar es el proceso por el cual grandes masas de gas que se encuentran en galaxias formando extensas nubes moleculares se transforman en estrellas. Estas nubes moleculares pueden ir desde 100.000 masas solares a tan solo unas pocas. Los modelos de formación establecen un límite inferior bien conocido de 0,08 MSol para poder encender el hidrógeno. Por el contrario, el límite superior es mucho más difuso y viene determinado por un conjunto de factores que frenan el proceso, la fuerza centrífuga creciente al irse comprimiendo la nube, los campos magnéticos crecientes al aumentar las velocidades de las partículas cargadas y los vientos solares intensos que surgen cuando se empieza a estabilizar el embrión estelar. Con todo ello, se calcula que la masa máxima para una estrella estaría en torno a 60 o 100 MSol. El proceso de formación estelar se divide en dos fases: nube molecular, y protoestrella.
¿Cuál es la estrella más cercana a la Tierra?
La analogía para explicar la relación Tierra-Universo de la Tierra como un granito de arena entre todas las playas del mundo se queda corta. Sin embargo, nos guste o no, nosotros somos nuestra propia referencia para comprender lo poco que conocemos del universo, y el único observatorio con el que contamos para apreciarlo y estudiarlo. Hoy conoceremos cuál es la estrella más cercana a la Tierra.
¿Cuál es la estrella más cercana a la Tierra?
La respuesta es el Sol, la estrella alrededor de la cual orbita nuestro planeta y los demás que componen el sistema solar. El sol es una estrella de 1.392.000 kilómetros de diámetro, y por sí solo representa el 98.2% de la masa total del sistema solar.
La distancia del Sol a la Tierra depende de su posición relativa, pero la media equivale a 149.600.000 kilómetros, y la luz del Sol recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos, por lo que si miras fijamente al Sol lo estarás viendo con aproximadamente ocho minutos de retraso.
Esta pregunta parecía bastante sencilla, pero ¿cuál es la estrella más cercana al Sol?
Se trata de Próxima Centauri, una estrella enana roja que se encuentra a 4.22 años luz de la Tierra y es al estrella más cercana al Sol. Fue descubierta en 1915, y es parte de la constelación de Centaurus.
Las estrellas aún pueden sorprendernos
Si a nuestros expertos en Astronomía alguien les hubiera dicho que una estrella podía ser muy ligera y tener una cantidad pequeña de metales, ninguno lo hubiera creído.
Según los modelos que se tienen del funcionamiento estelar, para que una estrella se haya condensado debe tener cierta masa.
Sin embargo, he aquí que la realidad se escapa de los moldes que el conocimiento intenta fijar: en la constelación Leo parece existir una estrella que rompe la regularidad.
SDSS J102915+172927
El astro, llamado SDSS J102915+172927, es longevo (13 millones de años) y menos masivo que el Sol.
Los estudios sobre su composición química arrojan que la proporción de los metales es 20000 veces menor que la de nuestra estrella.
Se la considera débil y muy pobre en estos elementos ya que sólo pudo encontrarse uno de ellos más pesado que el helio: el calcio.
Antigüedad
Las teorías cosmológicas plantean que los elementos ligeros, como el hidrógeno y el helio, se crearon justo después del Big Bang.
El resto se formó mucho más adelante en las distintas estrellas. Las explosiones de supernovas expanden los metales por todo el espacio estelar, en este medio enriquecido es que van naciendo nuevas estrellas.
Por esta razón, las estrellas más jóvenes poseen mucho más contenido metálico que las antiguas. Es una manera eficiente de medir la edad de dichos cuerpos.
Evidentemente SDSS J102915+172927 es una estrella muy primitiva, a juzgar por su pobreza en elementos pesados. Probablemente de las más antiguas que se hayan detectado.
Investigaciones
Otro aspecto de esta estrella que ha causado asombro es la ausencia de litio. Un astro nacido al inicio de los tiempos debería tener una constitución semejante a la del universo en dicha etapa.
Es enigmático por qué el litio formado fue destruido, lo que genera interrogantes a resolver en próximos estudio científicos.
¿Cuándo habrá lluvia de estrellas en el 2012?
Una lluvia de estrellas es un evento astronómico que ocurre varias veces a lo largo del año, en el cual se observa una irradiación de meteoros desde un punto del cielo nocturno.
Estos cuerpos se forman de desechos cósmicos que entran en la atmósfera a altas velocidades. Su tamaño es diminuto y se desintegran antes de alcanzar la superficie terrestre. Veamos cuándo se producirán en el año 2012 y qué características tendrán.
Cuadrántidas
Esta lluvia tendrá lugar los días 3 y 4 de enero. Se irradiarán alrededor de 40 brillantes meteoros azules a mucha velocidad desde la constelación del Boyero, de los cuales un porcentaje bajo dejará estelas de polvo. Se trata de una lluvia con un pico agudo pero muy corta: dura sobre una hora.
Líridas
Se producirá dos veces:
- El 21 y 22 de abril. Los meteoros Líridas son rápidos y muy brillantes, alcanzando velocidades moderadas de 29.8 millas por segundo. Es común en este tipo de lluvias que se formen trenes luminosos de polvo durante algunos segundos.
- Del 14 al 16 de junio. Una lluvia de baja velocidad, se podrán observar aproximadamente 10 meteoros por hora.
Eta acuáridas
El evento sucederá los días 5 y 6 de mayo. Se trata de una lluvia luminosa que produce alrededor de 10 meteoros en su pico más alto, pero el espectáculo se verá afectado por el brillo de la luna llena.
La irradiación vendrá de la constelación de Acuario. Se divisan mejor al este después de medianoche, alejándose de las luces citadinas.
Delta acuáridas
Podremos ver esta lluvia el 28 y 29 de julio. En el momento más álgido se observarán 20 brillantes meteoros amarillos por hora. Como rozarán el costado de la Tierra, su velocidad ser;a moderada: 25.5 millas por segundo.
Capricórnidas
Las lluvias Capricórnidas ocurrirán el 29 y 30 de julio. Su característica es su coloración amarillenta y su brillantez. Son lentas, golpean la atmósfera a 15 millas por segundo.
Bajo las menores condiciones de cielo oscuro se pueden esperar sólo 15 meteoros por hora, pero producen brillantes bolas de fuego.
Perseidas
A producirse el 12 y 13 de agosto, estas lluvias irradiarán 60 meteoros por hora. El espectáculo suele ser consistente año tras año.
Dracónidas
Los días 8 y 9 de octubre sucederán las Dracónidas. Los picos más altos en cielo claro serán de 10 meteoros por hora. Son muy lentos, sólo alcanzan 12.5 millas por segundo y son irradiados desde la constelación del Dragón.
Oriónidas
Tendremos oportunidad de verlas el 21 y 22 de octubre. Producen picos de 20 meteoros amarillos y verdes por hora, que llegan a las 41.6 millas por segundo produciendo bolas de fuego, provenientes de la constelación de Orión.
Táuridas
Se producirán del 5 al 12 de noviembre. Se trata de dos corrientes: las Táuridas del Norte y las del Sur.
El evento irradia de 5 a 10 meteoros amarillos brillantes por hora. Su velocidad no es muy alta: 17 millas por segundo, y se fragmentan en múltiples meteoritos. Provienen de las Pléyades en Tauro.
Leónidas
Van a suceder del 16 al 18 de noviembre. Son famosas por sus 33 picos anuales, en los que pueden observarse hasta 100 meteoros por hora. La tasa media es de 15 a 20 meteoros veloces. La mayoría es azul o verde y dejan persistentes trazas de polvo al desintegrarse.
Gemínidas
Ocurren del 12 al 14 de diciembre. Se trata de la lluvia de meteoros más confiable del año. Su característica más relevante es que son multicolores. Irradian a una velocidad moderada, 21.75 millas por segundo, y producen brillantes bolas de fuego. Como su nombre lo indica, provienen de la constelación de Géminis.
Las lluvias de estrellas son fenómenos muy hermosos y casi únicos.
La supernova más intensa conocida hasta hoy
Un grupo de astrónomos de diversas nacionalidades (dentro del que había miembros del CSIC) se vio sorprendido recientemente ante descubrir por casualidad un fenómeno descomunal ocurrido en el espacio sin precedentes: la supernova más brillante conocida hasta el día de hoy.
El estallido de rayos gamma denominado GRB080319B fue captado por telescopios que estaban siendo utilizados originalmente para analizar otra supernova que estaba teniendo lugar media hora antes del estallido GRB080319B, pero el brillo e intensidad del segundo hizo dirigir los telescopios hacia el lugar donde éste se estaba produciendo.
El fenómeno fue detectado por cálculos matemáticos inicialmente en el mes de marzo, y fue observado en todas las longitudes de onda, lo cual ha hecho posible trazar todas las fases del fenómeno con un modelo de chorro doble que ha potenciado la observación de los dos chorros de materia que emanaban desde la estrella y que producían su luminosidad.
Esta supernova (llamada en realidad hipernova) ha sido de tanta magnitud que se ha podido apreciar desde la Tierra a simple vista, y la lejanía temporo-espacial con la que esto aconteció es visible por la cantidad de millones de años luz que demoró la luz en llegar a nuestro planeta: nada más ni nada menos que seis mil millones de años.
Descubren la estrella más masiva conocida hasta hoy
83 veces la masa de nuestro Sol es, de por sí, un número bastante fuerte como para intimidar. Hasta el día de hoy ese era el número de veces que una estrella conocida superaba la masa solar. Sin embargo, recientemente un grupo de científicos de la Unviersidad de Motreal y del Centro de Investigación Astrofísica de Québec le taparon la boca al mundo científico.
La cantidad de veces que la masa de una estrella puede superar a la solar ascendió nada más ni nada menos que a 116 veces tras el descubrimiento realizado por estos científicos canadienses de una estrella de un sistema binario no tan lejano a nuestro Sistema Solar.
Se trata de un sistema binario (con dos soles) localizado en el grupo de estrellas masivas NGC 3603, el cual se encuentra en la Constelación Carina, en el brazo Carina de la Vía Láctea a 20.000 años luz del Sol, descubierto en 1834 por John Frederick William Herschel.
Este sistema binario (llamado A1) consta de la estrella en cuestión y de otra que también supera el límite establecido anteriormente de 83 veces, con 89 veces multiplicando la masa de nuestro Sol. El período de rotación de este sistema es de 3.77 días, y fue conocido gracias al instrumento SINFONI, un espectrógrafo incorporado al Gran Telescopio de la ESO en Chile.
Herschel desvela los misterios del proceso de formación de las estrellas
El observatorio espacial de la ESA en la banda del infrarrojo, Herschel, ha desvelado aspectos hasta ahora desconocidos del proceso de formación de las estrellas durante su primer año de operaciones. Sus imágenes revelan la frenética formación de estrellas en lejanas galaxias y las impresionantes nubes de polvo y gas que se extienden a lo largo de la Vía Láctea, en el interior de las que nacen las nuevas estrellas de nuestra Galaxia. Una de las imágenes ha capturado una estrella ‘imposible’ en plena formación.
Los primeros resultados científicos obtenidos con Herschel están siendo presentados hoy en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA; estas primeras conclusiones desafían a las teorías actuales sobre la formación de las estrellas y proponen nuevos caminos para futuras investigaciones.
Las observaciones realizadas con Herschel de la nube de formación de estrellas RCW 120 han desvelado una estrella embrionaria que podría convertirse en una de las estrellas más grandes y más brillantes de nuestra Galaxia en los próximos cientos de miles de años. Actualmente ya cuenta con una masa unas ocho o diez veces superior a la de nuestro Sol, y continúa rodeada por una nube de gas y polvo de unas 2000 masas solares de la que podrá seguir alimentándose durante los próximos miles de años.
“Esta estrella sólo puede seguir creciendo”, comenta Annie Zavagno, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella. Las estrellas masivas son poco frecuentes y su vida es relativamente corta. El poder observar una de ellas durante su proceso de formación representa una oportunidad única para intentar resolver una de las grandes paradojas de la astronomía. “Según las teorías actuales, no es posible la formación de estrellas con una masa superior a ocho veces la de nuestro Sol”, aclara la Doctora Zavagno.
Esto es debido a que la intensa luz emitida por las estrellas de este tamaño debería dispersar las nubes que las rodean antes de ser capaces de acumular más masa. Pero por algún motivo todavía desconocido, estas estrellas existen. Actualmente se conocen varios ejemplos de estas estrellas ‘imposibles’, algunas con una masa de hasta 150 veces la de nuestro Sol, pero ahora que Herschel ha descubierto una de ellas en plena formación, los astrónomos tienen la oportunidad de analizar dónde fallan sus teorías.
Herschel es el mayor telescopio astronómico jamás lanzado al Espacio. El diámetro de su espejo principal es cuatro veces mayor que el de cualquier otro telescopio espacial en la banda del infrarrojo y 1.5 veces mayor que el del Hubble. Cuando se empieza a formar una nueva estrella, el polvo y el gas que la rodean se calientan a unas decenas de grados sobre el cero absoluto, emitiendo radiación en la banda del infrarrojo lejano. La atmósfera de la Tierra bloquea completamente la mayor parte de esta radiación, lo que hace imprescindible el uso de telescopios situados fuera de nuestro Planeta.
Gracias a su resolución y a su sensibilidad sin precedentes, Herschel está realizando un censo de las regiones de formación de estrellas de nuestra Galaxia. “Antes de Herschel, no estaba claro cómo el gas y el polvo de la Vía Láctea podían agregarse hasta alcanzar la densidad necesaria para dar lugar a una nueva estrella, manteniendo una temperatura lo suficientemente baja como para no dispersar la nube de formación”, comenta Sergio Molinari, del Instituto de Física del Espacio Interplanetario de Roma.
Una de las imágenes publicadas hoy muestra precisamente este fenómeno en varias nubes de formación de estrellas de la Vía Láctea. Los embriones de estrellas se forman primero en el interior de brillantes filamentos de polvo y gas, que se extienden a lo largo de toda la Galaxia. Estos filamentos evolucionan hasta formar auténticas cadenas de nubes de formación de estrellas, que pueden alcanzar varias decenas de años-luz de longitud, envolviendo a nuestra Galaxia en una especie de ‘red’ de estrellas en formación.
Herschel también ha observado el espacio profundo, más allá de los límites de nuestra Galaxia, y ha sido capaz de captar la radiación infrarroja emitida por miles de galaxias en una región del Universo que se extiende a lo largo de varios miles de millones de años-luz. Cada galaxia aparece tan sólo como un pequeño punto, pero al medir su brillo los astrónomos son capaces de determinar la tasa de formación de estrellas en su interior. A grandes rasgos, cuanto más brille la galaxia en infrarrojo, más estrellas se están formando en su interior.
En este aspecto, Herschel vuelve a desafiar a las teorías actuales al demostrar que las galaxias han evolucionado de una forma mucho más rápida de lo que se creía inicialmente. Los astrónomos pensaban que las galaxias habían estado formando estrellas a un ritmo prácticamente constante durante los últimos tres mil millones de años. Herschel ha demostrado que estaban equivocados.
En el pasado, había muchas más galaxias con ‘brotes estelares’, en las que se formaban estrellas a una tasa 10-15 veces superior a la que se puede observar hoy en día en la Vía Láctea. Sin embargo, todavía no se comprende por qué ha cesado esta frenética actividad. “Herschel nos permitirá investigar la causa de este comportamiento”, comenta Steve Eales, de la Universidad de Cardiff, Reino Unido.
Herschel es también un instrumento capaz de detectar moléculas en el Universo. Recientemente ha descubierto un nuevo ‘estado’ del agua en el espacio, con carga eléctrica y que, al contrario que los estados más familiares (hielo sólido, agua líquida o vapor de agua), no se encuentra en la Tierra de forma natural.
Este estado de agua ionizada se genera de forma natural en las nubes que rodean a las estrellas en formación, donde la luz ultravioleta que se filtra a través del gas puede arrancar un electrón de la molécula de agua, dejándola con una carga eléctrica positiva.
“La detección de vapor de agua ionizado ha sido toda una sorpresa”, comenta Arnold Benz, del ETH de Zúrich, en Suiza. “Este hecho demuestra que durante las primeras etapas de formación de una estrella se producen reacciones tan violentas que son capaces de emitir radiación ultravioleta a través de la nube”.
Los resultados obtenidos por Herschel en su primer año de operaciones, que abarcan desde las más grandes galaxias hasta las más pequeñas moléculas, están siendo presentados a la comunidad científica durante el Simposio sobre los Primeros Resultados de Herschel, ESLAB 2010, que se celebra esta semana en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA en Noordwijk, Países Bajos.
“Herschel todavía lleva poco tiempo en órbita, estos resultados son sólo el comienzo de todos los avances científicos que se podrán realizar en los próximos años gracias a esta misión”, concluye Göran Pilbratt, Científico del Proyecto Herschel para la ESA.
El nacimiento de las estrellas en M83
La nueva cámara del Telescopio Espacial Hubble la NASA, instalada en la Misión de Reparación del Hubble en mayo, ha emitido la vista más detallada del nacimiento de estrellas en los brazos curvos de la cercana galaxia espiral M83. Apodada el Molinillo Austral, M83 está pasando por una etapa de formación de estrellas que sucede más rápido que en nuestra galaxia, la Vía Láctea, especialmente en su núcleo. El ojo avizor de la Cámara Wide Field 3 (WFC3) ha capturado cientos de cúmulos estelares jóvenes, enjambres de antiguos cúmulos globulares, y cientos de miles de estrellas individuales, sobre todo supergigantes azules y supergigantes rojas.
En un amplio rango de longitud de onda la cámara WFC3, desvela desde el ultravioleta al infrarrojo cercano, revelando estrellas en diferentes etapas de su evolución, permitiendo así a los astrónomos estudiar las estrellas de la galaxia y como han evolucionado en su formación.
La imagen muestra en detalle sin precedentes, el rápido ritmo actual de nacimiento de las estrellas en este famoso diseño de "gran" galaxia espiral. Las nuevas generaciones de estrellas se están formando en gran medida en grupos, en los bordes de los "caminos de polvo oscuro", la columna vertebral de los brazos espirales.
Poco a poco, los fuertes vientos de las estrellas jóvenes (corrientes de partículas cargadas) eyectan gas, que revela brillantes cúmulos de estrellas azules. Estas estrellas tienen alrededor de entre 1 millón y 10 millones de años de edad. Las mayores poblaciones de estrellas no son tan azules.
Una barra de estrellas, gas y polvo de corte, a través del núcleo de la galaxia, puede instigar la mayoría de los nacimiento de las estrellas en el núcleo de la galaxia. En el centro de la galaxia, la formación de estrellas es más activa que en cualquier otro lugar. La estrella más brillante de los grupos que residen a lo largo de un arco está cerca del núcleo.
Los restos de alrededor de 60 explosiones de supernovas, la muerte de estrellas masivas, se nver en la imagen, cinco veces más detallado que en otros estudios anteriores de esta región. WFC3 ha identificado los restos de estrellas que explotaron. Mediante el estudio de estos restos, los astrónomos pueden comprender mejor la naturaleza de las estrellas progenitoras, que son responsables de la creación y la dispersión de la mayoría de los elementos pesados de la galaxia.
M83, está situado en el hemisferio sur, y es a menudo comparado con M51, conocido como la galaxia del Remolino, en el Hemisferio Norte. Situado a 15 millones de años luz de distancia en la constelación Hydra, M83 es dos veces más cerca de la Tierra que M51.
Descubren Planetas de Dos Soles
El atardecer doble que Luke Skywalker contempló en la fantasía espacial "La Guerra de las Galaxias" puede no ser tan descabellado. Utilizando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, los astrónomos han observado que los sistemas planetarios -- discos de polvo, asteroides, cometas y posiblemente planetas -- son tan abundantes en sistemas de estrellas dobles, como en sistemas de estrellas solas, tales como el nuestro.
Dado que más de la mitad de todas las estrellas son dobles, o binarias, el descubrimiento sugiere que el Universo está lleno de planetas con dos soles.Las puestas de sol en algunos de esos mundos se parecerían a la del planeta de Luke Skywalker, Tatooine, donde dos bolas de fuego se hunden en el horizonte una por una.
"Parece que no existe un tendencia contra la formación de planetas en sistemas binarios", dijo el Dr. David Trilling de la Universidad de Arizona en Tucson, el primer autor del artículo sobre la investigación, que aparecerá en la edición del 1 de Abril del Astrophysical Journal. "Es posible que existan incontables planetas allá afuera con dos o más soles."
Los astrónomos ya sabían que los planetas se pueden formar en sistemas binarios de gran separación, en los que las estrellas están a distancias 1,000 veces mayores que la distancia de la Tierra al Sol, ó a 1,000 unidades astronómicas. De los aproximadamente 200 planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar, algo así como 50 están en órbita alrededor de uno de los miembros de un dúo estelar muy separado.
El nuevo estudio usando Spitzer está enfocado en estrellas binarias más cercanas entre sí, con separaciones de entre 0 y 500 unidades astronómicas. Hasta ahora, casi nada se sabía acerca del efecto que la cercanía de las estrellas podía tener en el crecimiento de planetas. Las técnicas usuales de cacería de planetas generalmente no funcionan bien en estas estrellas. En el año 2005 un astrónomo financiado por la NASA descubrió el único candidato planetario conocido que reside en un sistema múltiple apretado.
Trilling y sus colegas usaron los ojos infrarrojos de Spitzer, que pueden detectar calor, no para buscar planetas, sino discos de polvo en sistemas de estrellas dobles. Los así llamados discos de escombros, están compuestos de fragmentos rocosos de asteroides que no fueron usados para formar planetas. Su presencia indica que el proceso de construcción de planetas ha ocurrido alrededor de una estrella o estrellas, y puede haber resultado en planetas maduros intactos.
En el más completo muestreo de este tipo, el equipo buscó discos alrededor de 69 sistemas binarios a distancias de entre 50 y 200 años luz de la Tierra. Todas las estrellas de la muestra son algo más jóvenes y más masivas que nuestro sol, el cual está en la mitad de su vida. Los datos muestran que algo así como el 40 por ciento de los sistemas tienen discos. Esta fracción es algo mayor que la de una muestra comparable de estrellas solas.
Además, los astrónomos se sorprendieron al descubrir que la frecuencia de discos es mayor (casi del 60 por ciento) en las binarias más cercanas entre sí. Los más cercanos de estos compañeros estelares están a distancias de entre 0 y 3 unidades astronómicas. Spitzer detectó discos alrededor de ambos miembros de los pares estelares, no sólo alrededor de uno. Es en sistemas apretados como estos donde los planetas, si están presentes, experimentarán puestas de Sol como la de Tatooine.
"Nos sorprendió mucho encontrar que el grupo de binarias con estrellas muy cercanas entre sí tenía más discos", dijo Trilling. "Esto puede significar que la formación de planetas se favorece en estos sistemas con relación a sistemas de estrellas solas. También puede simplemente significar que las binarias cercanas tienen más polvo. Observaciones futuras nos darán mejores respuestas."
Los datos de Spitzer también revelan que no todos los sistemas binarios son hospitalarios para la formación de planetas. El telescopio detectó muchos menos discos en sistemas binarios de separación intermedia, donde las estrellas tienen separaciones de entre 3 y 50 unidades astronómicas. Dado que Spitzer encontró discos alrededor de una de las estrellas en sistemas binarios de gran separación, y discos alrededor de ambas estrellas en sistemas cercanos, es posible que las estrellas tengan que estar o muy cercanas o muy lejanas para que los planetas se formen.
"Para un planeta en un sistema binario, la posición es lo más importante", dijo uno de los coautores del trabajo, el Dr. Kart Stapelfeldt, del Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) de la NASA en Pasadena, California. "En su mayor parte, los sistemas binarios han sido ignorados", agregó Trilling. "Son más difíciles de estudiar, pero pueden ser los sitios más comunes para la formación de planetas en nuestra galaxia."
Otros autores del trabajo incluyen: los Drs. John Stansberry, George Rieke y Kate Su de la Universidad de Arizona; el Dr. Richard Gray, de la Universidad Estatal de los Apalaches en Boone, N.C.; el Dr Chris Corbally del Observatorio Vaticano en Tucson; los Drs. Goeff Bryden, Andy Boden y Chas Beichman del JPL; y la Dra. Christine Chen, del Observatorio Nacional de Astronomía en Tucson.
JPL administra Spitzer en nombre del Directorado de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Las operaciones científicas del telescopio se realizan en el Centro Científico Spitzer, localizado en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), en Pasadena. El fotómetro de imágenes en multibanda de Spitzer fue construido por la corporación Ball Aerospace (localizada en Boulder, Colorado), la Universidad de Arizona y Boeing North America (localizada en Canoga Park, California). El coautor Rieke es el investigador principal del instrumento.
Nacimiento y Muerte de Estrellas en la Galaxia de Andrómeda
Dos telescopios de la ESA han unido sus fuerzas para observar la galaxia de Andrómeda desde una nueva perspectiva. Herschel es capaz de distinguir los anillos donde se forman las nuevas estrellas, mientras que XMM-Newton captura los rayos-X que arrojan al espacio las estrellas en agonía.
Durante las navidades de 2010, los telescopios espaciales de la ESA Herschel y XMM-Newton apuntaron hacia la galaxia espiral más cercana, la M31. Esta galaxia es similar a nuestra Vía Láctea: ambas contienen varios cientos de miles de millones de estrellas. Esta imagen es la más detallada jamás tomada de la galaxia de Andrómeda en la banda del infrarrojo, en la que se pueden distinguir claramente las regiones donde se están formando nuevas estrellas.
El telescopio espacial Herschel, capaz de capturar la luz en la banda del infrarrojo lejano, ha desvelado las nubes de gas y polvo frío en el interior de las que se forman las estrellas. Dentro de estas grandes nubes, las nuevas estrellas comienzan a formarse en el seno de cúmulos de polvo de los que se van nutriendo en un lento proceso gravitatorio que puede durar cientos de millones de años. Una vez que la nueva estrella ha adquirido suficiente densidad, comenzará a brillar en las longitudes de onda de la luz visible, emergiendo de su nube natal y mostrándose ante los telescopios ordinarios.
Se conoce un gran número de galaxias en espiral, pero Andrómeda es especialmente interesante porque presenta un gran anillo de polvo de unos 75 000 años luz de diámetro que rodea el centro de la galaxia. Algunos astrónomos especulan que este anillo podría haberse formado recientemente tras una colisión con otra galaxia. Esta nueva imagen obtenida por Herschel aporta nuevas evidencias, mostrando al menos cinco anillos concéntricos en los que se están formando nuevas estrellas.
La imagen en rayos-X tomada de forma casi simultánea por el telescopio de la ESA XMM-Newton se encuentra superpuesta sobre la imagen en infrarrojo. Si bien las longitudes de onda del infrarrojo permiten observar estrellas en formación, los rayos-X normalmente revelan estrellas que están llegando al final de su vida.
XMM-Newton muestra un gran número de fuentes de rayos-X en la galaxia de Andrómeda, muchos de ellos agrupados entorno al centro de la galaxia, donde normalmente la densidad de estrellas es mayor. Estas emisiones revelan ondas de choque o fragmentos de la explosión de una estrella cruzando el espacio interestelar, otras indican parejas de estrellas engarzadas en una lucha gravitatoria a muerte.
En esta peculiar danza, una de las estrellas ya ha muerto y arrastra el gas de su compañera, todavía activa. A medida que el gas atraviesa el espacio interestelar, se calienta y comienza a emitir rayos-X. La estrella activa puede llegar a agotarse, despojada de gran parte de su masa por el fuerte campo gravitatorio de su compañera, de mayor densidad. La estrella muerta, envuelta en un manto de gas robado, puede llegar a explotar.
Tanto la imagen en infrarrojo como la de rayos-X muestran información que sería imposible recabar desde tierra, ya que estas longitudes de onda son absorbidas por la atmósfera terrestre. El titilar de las estrellas que vemos desde la Tierra es hermoso, pero nos oculta gran parte de la información. La luz visible nos muestra las estrellas adultas, mientras que el infrarrojo desvela aquellas en formación y los rayos-X las que han llegado a su agonía final.
Para poder estudiar el ciclo de vida de las estrellas, es necesario observar todas sus etapas, y es precisamente aquí donde la contribución de Herschel y de XMM-Newton resulta fundamental.
Astrónomos españoles observan con el Hubble las estrellas más gigantescas
Dos de las estrellas más masivas de nuestra galaxia, hasta hace poco rodeadas de misterio, han sido observadas con un detalle sin precedentes por el telescopio Hubble, de la Agencia Espacial Europea (ESA) por un grupo internacional de astrónomos liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). La imagen muestra un par de estrellas gigantescas, WR 25 y Tr16-244, situadas en el cúmulo abierto Trumpler 16. Este cúmulo está inserto en la Nebulosa Carina, una inmensa masa de gas y polvo a unos 7.500 años luz de la Tierra. La nebulosa Carina contiene varias estrellas ultra-calientes, incluyendo estos dos sistemas estelares y la famosa estrella azul Eta Carinae, la de mayor luminosidad confirmada.
Estas estrellas son muy brillantes y producen cantidades increíbles de calor; emiten la mayor parte de su radiación en el ultravioleta, y aparecen de color azul. Son tan potentes que consumen su hidrógeno más rápido que otros tipos de estrellas, lo que las lleva a una vida del estilo ‘vive rápido, muere joven’.
WR 25, en el centro de la imagen, es la más brillante. La vecina Tr16-244 es la tercera más brillante, justo encima y a la izquierda de WR 25.La segunda más brillante, a la izquierda de WR 25, es una estrella de baja masa situada mucho más cerca de la Tierra que la nebulosa Carina. Las estrellas como WR 25 y Tr16-244 son relativamente raras comparadas con otros tipos estelares, más fríos. A los astrónomos les interesan porque se las relaciona con nebulosas de formación estelar, e influyen en la estructura y evolución de las galaxias.
WR 25 es probablemente la más masiva e interesante de las dos. Su auténtica naturaleza fue puesta de manifiesto hace dos años, cuando un grupo internacional de astrónomos encabezado por Roberto Gamen, entonces en la Universidad de La Serena en Chile, descubrió que está compuesta de al menos dos estrellas. La mayor es una estrella Wolf Rayet cuya masa podría ser 50 veces superior a la de nuestro Sol. Este objeto está perdiendo materia rápidamente: sus poderosos vientos estelares han expulsado ya la mayoría de sus capas externas, ricas en hidrógeno. Su compañera binaria, más mundana, es probablemente la mitad de masiva que la estrella Wolf Rayet, y completa un giro a su alrededor cada 208 días.
Las estrellas masivas se forman habitualmente en cúmulos compactos. A menudo las estrellas individuales están físicamente tan próximas entre sí que es muy difícil observarlas como objetos separados con los telescopios. Estas observaciones del Hubble han mostrado que el sistema estelar Tr16-244 es en realidad una estrella triple.
Dos de las estrellas en este sistema están tan próximas entre sí que parecen un único objeto, pero la Cámara Avanzada del Hubble para barridos del cielo las muestra como dos estrellas (ver la imagen separada). La tercera estrella tarda decenas o cientos de miles de años en orbitar las otras dos. Estas estrellas masivas dobles y triples son tan brillantes, y sus componentes están tan próximos, que es especialmente difícil analizar las propiedades de las estrellas masivas.
La radiación de WR 25 y Tr16-244 es probablemente la causa de que se evapore una burbuja gigante de gas dentro de la nebulosa Carina, mientras que al mismo tiempo estimula, posiblemente, la formación de nuevas estrellas (ver la imagen). Se cree también que la radiación es responsable de la interesante forma del glóbulo, ya mostrada en imágenes previas del Hubble y que parece una mano con un prominente dedo apuntando hacia WR 25 y Tr16-244.
Estas nuevas observaciones han sido obtenidas por un equipo que incluye a astrónomos de instituciones estadounidenses, chilenas, españolas y argentinas, y que lidera Jesús Maíz Apellániz, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), en Granada. Además del Hubble, el grupo ha recurrido a observatorios en España, Chile y Argentina para elaborar un amplio catálogo de observaciones de todas las estrellas masivas de la galaxia observables en el visible.
El telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA.
El Hubble muestra increíbles burbujas de gas y estrellas en formación
El Telescopio Espacial NASA/ESA "Hubble" ha fotografiado un complejo entramado de nubes de gas y de agrupaciones de estrellas en el interior de nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Esta región de formación de estrellas es una de las más activas del Universo cercano. La Gran Nube de Magallanes contiene numerosas burbujas brillantes de gas. Una de las más grandes y de las más espectaculares es la LHA 120-N 11, del catálogo redactado en 1956 por el astrónomo y astronauta Karl Henize. Se la conoce comúnmente como N11.
Vista desde cerca, esta rosada nube, henchida de radiante gas, recuerda a un esponjoso algodón de azúcar. Desde lejos, su característica silueta inspiró a los astrónomos a rebautizarla como la Nebulosa ‘Alubia’. Sus coloridos y dramáticos rasgos son una muestra evidente de la formación de estrellas que tiene lugar en su interior.
La nebulosa N11 es una región muy estudiada, con una extensión de unos 1000 años luz. Es la segunda mayor región de formación de estrellas en la Gran Nube de Magallanes y ha dado lugar a algunas de las estrellas más grandes que conocemos.
Es precisamente esta actividad de formación de estrellas lo que le confiere su aspecto característico. Tres generaciones sucesivas de estrellas, cada una a mayor distancia del centro de la nebulosa, han dado lugar a múltiples capas de polvo y gas. El polvo que envuelve a los embriones de estrella es disipado en las primeras fases de la vida de éstas, lo que da lugar a las características estructuras con forma de anillo que se pueden apreciar en la imagen.
Las alubias no son la única forma terrestre reconocible en esta espectacular imagen de alta resolución tomada por el Hubble: en la esquina superior izquierda se puede distinguir el brillo rojizo de la Nebulosa LHA 120-N 11A, con forma de rosa. Sus pétalos de polvo y gas reciben luz desde el interior de la nebulosa, gracias a la radiación de las estrellas masivas que alberga en su interior. La N11A es una nebulosa relativamente compacta y densa; las estrellas más jóvenes de esta región del espacio se han formado en su interior.
En la N11 abundan las agrupaciones de estrellas, entre las que también destaca el NGC 1761 en la parte inferior de la imagen – un grupo de jóvenes estrellas masivas que emiten una gran cantidad de radiación ultravioleta.
Aunque es mucho más pequeña que nuestra Galaxia, la Gran Nube de Magallanes es una vigorosa región de formación de estrellas. El estudio de estas guarderías estelares ayuda a los astrónomos a comprender cómo se forman las estrellas, cómo evolucionan y cuánto pueden durar.
Tanto la Gran Nube de Magallanes como su hermana pequeña, la Pequeña Nube de Magallanes, se pueden observar fácilmente a simple vista, y son un objeto familiar para los habitantes del Hemisferio Sur. El descubrimiento de estas galaxias desde el punto de vista europeo se atribuye comúnmente al explorador portugués Fernando de Magallanes y a su tripulación, que las observaron durante su viaje de circunnavegación en 1519. Sin embargo, el astrónomo persa Abd Al-Rahman Al Sufi y el explorador italiano Amerigo Vespucci recogieron la existencia de la Gran Nube de Magallanes en sus cuadernos mucho antes, en los años 964 y 1503, respectivamente.
Herschel desvela el interior del corazón del Águila
Herschel ha logrado observar el interior de un cúmulo de formación de estrellas que nunca se había logrado vislumbrar, y ha revelado una sorprendente actividad. Se calcula que hay unas 700 estrellas en formación aglutinadas en los filamentos de polvo que se extienden por toda la imagen. Esta fotografía es la primera publicación de ‘OSHI’, el portal de la ESA donde se irán mostrando las imágenes obtenidas por Herschel. La imagen muestra una oscura nube a unos 1000 años-luz de nuestro planeta, en la constelación de Aquila, el Águila.
El cúmulo tiene una extensión de unos 65 años-luz y está tan cubierto por las nubes de polvo que ningún satélite de infrarrojo había sido capaz de observar su interior. Ahora, gracias a la gran sensibilidad de Herschel en las longitudes de onda más largas del infrarrojo, los astrónomos han conseguido tomar la primera imagen del interior de este cúmulo.
Esta impresionante imagen fue tomada el pasado 24 de Octubre con dos de los instrumentos de Herschel: PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) y SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver). Las dos regiones más brillantes son zonas donde las estrellas en formación más grandes hacen brillar el hidrógeno gaseoso.
La nueva página web ‘OSHI’, que se inaugura hoy, mostrará las mejores imágenes tomadas por Herschel. En ella se irán publicando estas impresionantes fotografías del cielo en infrarrojo a medida que avance la misión. Cada imagen estará acompañada por una completa descripción que facilitará su uso por los medios de comunicación, los educadores y el público en general.
En el interior de los filamentos de polvo que se pueden ver en la imagen del Aquila hay 700 cúmulos de polvo y gas que se irán transformando en estrellas. Los astrónomos estiman que unas 100 son protoestrellas, en la fase final de su formación. Tan sólo necesitan comenzar el proceso de fusión nuclear en su interior para ser consideradas auténticas estrellas. Los otros 600 objetos todavía no están suficientemente desarrollados como para ser considerados protoestrellas, pero algún día también llegarán a formar una nueva generación de astros.
Este cúmulo forma parte del Cinturón de Gould, un gigantesco anillo de estrellas que rodea el cielo nocturno – nuestro Sistema Solar se encuentra cerca de su centro. El primer astrónomo en descubrir esta inusual alineación de estrellas a mediados del siglo XIX fue el inglés John Herschel, el hijo de William Herschel, en honor del que se bautizó el telescopio Herschel de la ESA. Sin embargo, fue Benjamin Gould, natural de Boston, el que resaltó su importancia en 1874.
Las estrellas más brillantes de muchas constelaciones, tales como Orión, Escorpio o la Cruz del Sur, pertenecen al Cinturón de Gould, donde también se encuentran varios cúmulos cercanos, muy apropiados para el estudio de los astrónomos. La observación de estos cúmulos de formación de estrellas es uno de los objetivos principales de Herschel, con el que se pretende descubrir la demografía de la formación de estrellas y de sus orígenes, es decir, la cantidad de estrellas que se pueden formar y el rango de masas que pueden alcanzar las estrellas recién nacidas. Además de esta región de Aquila, Herschel observará otras 14 regiones de formación de estrellas dentro del Programa de Observación del Cinturón de Gould.
Los derechos científicos de estas observaciones realizadas por Herschel pertenecen al consorcio para el Programa de Observación del Cinturón de Gould, dirigido por P. André (CEA Saclay). Dentro de este programa se observarán 15 regiones cercanas, similares a la de Aquila, donde se están formando nuevas estrellas.
Como se forman sistemas de estrellas múltiples
Los sistemas de estrellas múltiples están extendidos a lo largo del Universo y se considera que son más de la mitad de las estrellas. La estrella más cercana a nuestro Sol, Alfa Centauri, es miembro de un trío estelar. Los sistemas de estrellas múltiples no han sido un objetivo para los buscadores de planetas, son difíciles de observar y se creía que eran inhóspitos para la existencia de planetas.
Los astrónomos que han utilizado el telescopio de radio Very Large Array (VLA) situado cerca de Socorro, New Mexico, han captado la imagen de un sistema de estrellas múltiples con un detalle sin precedentes, indicando pistas importantes sobre como se forman tales sistemas de estrellas.
La mayoría de las estrellas parecidas al Sol en tamaño y también más grandes que ella y que existen en el Universo no están solas, como ocurre con nuestro Sol, sino que pertenecen a sistemas de estrellas múltiples. Los astrónomos han estado divididos sobre como se forman estos sistemas, dando a lugar a una competición de modelos teóricos para la explicación de este proceso.
Los astrónomos observaron un objeto llamado L1551 IRS5, una protoestrella jóven, todavía en formación envuelta en una nube de gas y polvo, aproximadamente a 450 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación el Tauro. Invisible a telescopios ópticos debido al gas y el polvo, este objeto fue descubierto en 1976 por astrónomos que usaron telescopios infrarrojos.
Un estudio de VLA en 1998 mostró dos estrellas jóvenes orbitando la una a la otra, rodeadas por un disco de polvo que al mismo tiempo puede ser origen de la formación de sistemas planetarios.
La concepción artística de la imagen muestra la formación del sistema de estrellas múltiples L1551 IRS5, según las observaciones del telescopio de radio Very Large Array (VLA):
Panel superior: la nube grande parecida a un disco de gas y polvo que gira.
Panel medio: dos discos más pequeños de gas y polvo se fragmentan del disco grande y comienzan a condensarse en protoestrellas, cada una teniendo su propio disco circundante.
Panel inferior: Un tercer disco más pequeño y también protoestrella se une al sistema por el mismo proceso de fragmentación o capturado gravitacionalmente por las protoestrellas más grandes.
"Tenemos una indicación muy firme que dos de estas protoestrellas y sus discos de polvo, se formaron de la misma nube más grande parecida a un disco, luego estalló y se produjo de ello un proceso de fragmentación. Esto apoya un modelo teórico para la formación de sistemas de estrellas múltiples. La desalineación de la tercera protoestrella y su disco abre la posibilidad de que podría haberse formado en otra parte y habría sido capturada, y seguiremos trabajando en él, para reconstruir la historia de este sistema fascinante, " dijo Jeremy Lim, del Institute of Astronomy & Astrophysics, Academia Sinica, en Taipei, Taiwan.
El ingrediente Secreto de las Estrellas
El observatorio espacial en la banda del infrarrojo de la ESA, Herschel, ha descubierto que la luz ultravioleta de las estrellas es el ingrediente clave para la formación del agua en el espacio. Es la única explicación para el origen de las grandes nubes de vapor de agua que rodean a las estrellas durante la última etapa de sus vidas.
Toda receta tiene un ingrediente secreto. Cuando los astrónomos descubrieron una inesperada nube de vapor de agua entorno a la vieja estrella IRC+10216 en el año 2001, empezaron a preguntarse inmediatamente cuál sería su origen.
Las estrellas como la IRC+10216 se conocen como estrellas de carbono y se creía que no generaban prácticamente agua. Al principio, se sospechaba que era el propio calor de la estrella que evaporaba el agua contenida en los cometas o incluso en los planetas enanos.
Ahora, los instrumentos PACS y SPIRE de Herschel han revelado que el ingrediente secreto era la luz ultravioleta, ya que el vapor de agua está demasiado caliente como para proceder de la evaporación de objetos celestes helados.
“Este es un buen ejemplo de cómo unos buenos instrumentos pueden cambiar completamente nuestra percepción del fenómeno”, comenta Leen Decin, de la Katholieke Universiteit Leuven, Bélgica, autora principal de la publicación que presenta estos resultados. La magnifica sensibilidad de los instrumentos de Herschel ha desvelado que la temperatura del agua entorno a la IRC+10216 varía entre los -200°C hasta los 800°C, lo que indica que se está formando en una zona muy cercana a la estrella, en la que los cometas no podrían existir de forma estable.
La IRC+10216 es una gigante roja, cientos de veces más grande que nuestro Sol, aunque su masa es sólo unas pocas veces mayor. Si la situásemos en el centro de nuestro Sistema Solar, se extendería hasta la órbita del planeta Marte.
Esta estrella se encuentra a 500 años luz de nuestro planeta y, aunque resulta prácticamente imposible observarla en las longitudes de onda del visible, incluso con la ayuda de los mayores telescopios, es la estrella más brillante del firmamento en las longitudes de onda del infrarrojo. Esto es debido a que se encuentra rodeada de una gran nube de polvo que absorbe prácticamente toda su emisión visible y la reemite como luz infrarroja. Es precisamente en esta nube donde se ha encontrado el vapor de agua pero ¿Cómo ha llegado el agua hasta ahí?
La clave a este enigma fue descubierta por Herschel. Observaciones anteriores ya habían revelado la estructura de la nube de polvo entorno a la IRC+10216. El descubrimiento de agua por parte de Herschel mostró a los astrónomos que la luz ultravioleta de las estrellas cercanas puede penetrar en la nube y romper moléculas como el monóxido de carbono o el monóxido de silicio, liberando átomos de oxígeno. Estos átomos se pueden unir a moléculas de hidrógeno, dando lugar al agua.
“Este es el único mecanismo capaz de explicar el gran rango de temperaturas medidas en el vapor de agua”, explica Decin. Cuanto más cerca de la estrella se forme el agua, más caliente estará.
Decin y sus colegas planean extender las observaciones a otras estrellas de carbono. “Tenemos grandes esperanzas en que Herschel encuentre situaciones similares entorno a otras estrellas”, concluye.
En la Tierra, los compuestos de carbono y el agua son los ingredientes fundamentales de la vida. Ahora, gracias a Herschel, sabemos que los dos se podrían generar en el entorno de estrellas como la IRC+10216, y que el ingrediente secreto para la formación de agua es la luz ultravioleta de las estrellas que la rodean.
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