domingo, 31 de octubre de 2010

Que hay en el universo

     En ella hay galaxias que son un conjunto de estrellas en el universo, en una galaxia hay billones de estrellas observables que están unidas por la atracción gravitacional mutua. El sol, reside en la galaxia vía láctea. Durante mucho tiempo las estrellas fueron un misterio para el hombre y recien en el siglo XIX los astrónomos empezaron a entender su verdadera naturaleza. Hoy se sabe que son gigantescas esferas de gas incandescente, mayormente hidrógeno, con una menor proporción de helio. Según la luz emitida, se puede precisar su brillo, su color y su temperatura. Por su enorme distancia de la Tierra, sólo se las observa como puntos de luz incluso con los telescopios más grandes. Aún no se han podido observar marcas en las superficies estelares, ni siquiera con los más grandes telescopios.

Diagrama de Hertzsprung-Russel
El diagrama H-R agrupa las estrellas según la luminosidad visual, el tipo espectral que corresponde a las longitudes de onda de luz que emiten y su temperatura. Las estrellas con mayor masa son las que tienen mayor luminosidad, como las azules, las gigantes rojas y las supergigantes rojas. Las estrellas viven el 90 por ciento de sus vidas en la denominada secuencia principal.


Año luz persecs:

Para poder medir las extensas distancias entre los astros, se utilizan el año luz (al) y el parsec (pc). Un año luz comprende la distancia que la luz recorrería en un año: casi 10.000.000 millones de kilómetros. El al es una unidad de medida de espacio, no de tiempo. Un pc equivale a la distancia a la que se encuentra una estrella de la Tierra si su ángulo de paralaje es de un segundo de arco (parallax of one second arc). Un pc es igual a 3,26 al, o 31.000.000 millones de kilómetros.


Midiendo distancias:
Cuando la tierra orbita alrededor del Sol, las estrellas más cercanas parecen moverse sobre un fonde de estrellas más distantes. El angulo descripto por el movimiento de la estrella en un periódo de seis meses de rotación de la Tierra es denominado ángulo de paralaje. Para las estrellas más distantes es imposible medir el paralaje, debido a que el ángulo sería demasiado pequeño. Mientras más cerca esté la estrella de la Tierra, más grande será el paralaje.


Análisis espectral:
Las ondas electromagnéticas que constituyen la luz tienen diferentes longitudes de onda. Si se descompone la luz en sus distintas longitudes de onda, se obtiene una banda de colores denominada espectro. Según la luz que emita una estrella, aparecerán distintos patrones de líneas oscuras en el espectro. Estos patrones indican los distintos elementos que compnen la estrella.


Efecto Doppler:
Cuando una estrella se mueve, la longitud de onda de su luz varía, desviando las líneas del espectro. Este suceso se denomina efecto Doppler. Si la estrella se acerca a la Tierra, las líneas oscuras del espectro experimentan un desvío hacia el azul. Si se aleja de la Tierra, las líneas experimentan un desvío hacía el rojo.
EVOLUCIÓN ESTELAR
Las estrellas nacen de las Nebulosas, gigantescas nubes de gas principalmente hidrógeno y polvo que flotan en el espacio. Su vida puede durar millones o miles de años. Las más grandes son las que menos viven poeque consumen hidrógeno, su combustible nuclear, a un ritmo muy acelerado. Las estrellas como el Sol queman combustible a un ritmo más suave y asi pueden vivir unos diez mil millones de años. Muchas veces su tamaño nos indica la edad: las más pequeñas son las jóvenes, mientras que las más grandes entan cerca de su agonía, prontas al enfriamiento o a la explosión como supernovas. A continuación explicaremosdiferentes tipos de Nebulosas.


Nebulosas:
Las Nebulosas son regiones del medio estelar constituidas por gases y polvo. Son una gran importancia cosmológica ya que, muchas de ellas son los lugares donde nacen las estrellas por fenómenos de la condensación y agregación de la materia, en otras ocasiones se trata de los restos de estrellas ya extintas. Las nebulosas asociadas con estrellas jóvenes se localizan en los discos de las galaxias espirales y en cualquier zona de las galaxias irregulares, pero no así en la galaxia elípticas. Están se pueden clasificar de la siguiente manera:
Nebulosas Oscuras: Son concentraciones de gas y polvo, que usualmente poseen estrellas formándose en su interior, estas se pueden observar si se encuentran delante de una nebulosa brillante o si bloquean una estrella que se encuentra por detrás.
Nebulosas de Reflexión: Este tipo de nebulosas reciben luz de estrellas muy cercanas o inmersas en ellas, esto se debe por la composición de los gases que la forman, se caracterizan por tener un color azul intenso que las hace especialmente admiradas.
Nebulosas de Emisión: Se encuentran tan cerca de una o varias estrellas muy calientes que emiten mucha luz o ultravioleta, dependiendo de la naturaleza de la nebulosa estas se subdividen en dos grupos:
1) Nebulosas que están asociadas a estrellas moribundas o ya extintas que se llamadas Nebulosas Planetarias que aquí se encuentran las (Nebulosa del Anillo y la Nebulosa de la Hélice) y restos de supernova en la que aquí se encuentran las (Nebulosa del Cangrejo).
2) Nebulosas que están asociadas a regiones de formación estelar que están en presencia de estrellas muy jóvenes masivas y calientes, incluso en proceso de formación y a nubes moleculares, aquí se encuentran las (Nebulosas de Orión, Nebulosa de la Laguna y la Nebulosa Trifida).
El siguiente video nos mostrara que son las Nebulosas.



OJO, PELIGRO Y MUERTE
Cuando una estrella agota sus reservas de hidrógeno, comienza a morir. Cuando esto sucede, el núcleo se convierte en una esfera de helio y las reacciones empiezan a cesar. El helio la amntiene brillante y luminosa, hasta que se consume y comienza una fusión de carbono y oxígeno, que provoca una contracción del núcleo. La estrella sigue viviendo aunque sus capas externas se dilatan hasat convertirse en una gigante roja y por último se enfrían. Estrellas similares al Sol siguen este proceso y al cabo de miles de millones de años terminan sus vidas como enanas blancas. Cuando se apaguen del todo serán enanas negras, y no serán visibles en el espacio.


Gigante Roja según su masa puede haber un colapso estelar o simplemente una muerte en la que la estrella se apaga y termina rodeada de capas gaseosas. El núcleo de una gigante roja es diez veces menor que el original, debido a su encogimiento por la escasez de hidrógeno. Las estrellas supergigantes, de masa inicial superior a ocho soles, viven mucho menos, explotan por la alta densidad que alcanza su núcleo, que no puede resistir su gravedad y colapsa sobre sí mismo.


Enana Blanca Después de pasar por la estapa de gigante roja, las estrellas de tipo solar pierden sus capas externas, originando una nebulosa planetaria, en su centro queda una enana blanca, un objeto relativamente chico, muy caliente(2000.000°c) y denso. por millones de años se enfría hasta apagarse por completo y convertirse en "enana negra".
CÁSCARAS DE GASES  
Cuando las estrellas pequeñas mueren, todo lo que queda son enormes cáscaras de gases en expansión; eso es lo que se conoce como nebulosas planetarias, que nada tienen que ver con los planetas. Por lo general son objetos simétricos y esféricos. Aunque aún no se a podido determinar el porque de esta diversidad, podría deberse a efectos del campo magnético de la estrella central después del extinguirse. Cuando se observan a través de telescopios, en el centro de varias de estas nebulosas puede verse la enana blanca, el otro vestigio de la estrella precursora. 

SUPERNOVAS

Son las extraordinarias explosiones de estrellas gigantes hacia el final de su vidas, con un repentino aumento de luminosidad y una enorme liberación de energía, esta desprende en diez segundos, cien veces más potencia que el Sol en toda su vida. Después de la detonación de la estrella que da origen a la supernova queda un remanente gaseoso que se expande y brilla durante millones de años en la Vía Láctea. Se estima que en nuestra galaxia estallan dos supernovas por siglo.
Cuando la estrella explota en forma de supernova deja un legado en el epacio compuesto de los elementos pesados que albergaba su núcleo antes de colapsar (carbono, oxígeno, hierro). La nebulosa del Cangrejo (M1) fue originada por una supernova vista por primera vez en china en 1054. Se encuentra a 6.500 años luz de la Tierra y tiene un diámetro de 6 años luz. esta nebulosa es una fuente de radiación muy poderosa.


OSCURO FINAL
La última etapa de la evolución del núcleo de una estrella es la formación de un objeto muy compacto, cuya naturaleza depende de la masa que colapsa. Las estrellas más grandes terminan en agujeros negros. Estos elementos son tan densos que su fuerza de gravedad es pavorosa y ni siquiera dejan pasar la luz la única manera de detectar estos cadáveres estelares es observando los efectos de su fuerza de gravedad.

AGUJEROS NEGROS

     La única forma de detectar la presencia de un agujero negro en el espacio es en relación con alguna estrella vecina. Como la gravedad del agujero megro es muy poderosa, los gases de la estrella cercana son absorbidos a gran velocidad. Todo el gas dirigido hacia el agujero forma un espiral alrededor de él, denominada disco de acreción. La friccción generada calienta el gas hasta un punto en el que brilla con mucha luz. En las partes más calientes se puede llegar alos 100 millones de grados. En sus bordes, el disco es frío y oscuro, en esa zona hay emisión de rayos X. El agujero negro, al contar con una gravedad tan poderosa, atrae todo lo que pasa cerca de él y no lo deja salir. La luz no está exenta de tal fenómeno y tampoco puede escapar, haciéndolo opaco e invisible a la vista de cualquier telescopio. Un agujero negro puede tener la misma masa que millones de o miles de millones de soles. Los objetos que se acercan mucho al agujero negro son tragados por éste. El pozo gravitatorio no tienen fin, y atrapa materia y luz para siempre. El horizonte de sucesos marca el límite de lo que es o no absorbido por el agujero negro. El objeto que traviese el horizonte de sucesos sigue una trayectoria espiral en el pozo. Algunos científicos creen en la existencia de los llamados agujeros de gusano, túneles antigravitatorios por los cuáles se podría viajar por el Universo. Aprovechando la curvatura del espacio se podría viajar de la Tierra a la luna encuestión de segundos.

El disco de acrecion:

Es una acumulación gaseosa que el agujero negro absorve de estrellas vecinas.En zonas muy cercanas al agujero negro se produce emisión de rayos X. El gas que se acumuila gira a velocidades muy altas. Cuando el gas proveniente de otras estrellas choca con el disco, provoca un punto brillante y caliente.

Estrellas de neutrones:

Cuando la estrella inicial cuenta con una masa de entre 10 y 20 masas solares, su masa final será superior a la masa del sol. A pesar de haber perdido grandes cantidades de materia durante el proceso de reacciones nucleares, la estrella termina con un núcleo muy denso. Por sus intensos campos magnéticos y graviatorios, la estrella de neutrones puede terminar como púlsar. El púlsar tiene una velocidad de rotación sobre su eje muy alta, lo que permite la emisión de ondas de radio y algunos casos de rayos X. También trae objetos a velocidades cercanas a la mitad de la luz. El pozo es más pronunciado.

Pulsares:

En ella hay galaxias que son un conjunto de estrellas en el universo, en una galaxia hay billones de estrellas observables que están unidas por la atracción gravitacional mutua. El sol, reside en la galaxia vía láctea. Durante mucho tiempo las estrellas fueron un misterio para el hombre y recien en el siglo XIX los astrónomos empezaron a entender su verdadera naturaleza. Hoy se sabe que son gigantescas esferas de gas incandescente, mayormente hidrógeno, con unamenor proporción de helio. Según la luz emitida, se puede precisar su brillo, su color y su temperatura. Por su enorme distancia de la Tierra, sólo se las observa como puntos de luz incluso con los telescopios más grandes. Aún no se han podido observar marcas en las superficies estelares, ni siquiera con los más grandes telescopios.    
                                            
                                             ANATOMÍA DE LAS GALAXIAS
     Son una gran cantidad de sistemas de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo, materia oscura, unidos gravitacionalmente. La cantidad de estrellas que forman una galaxia, es variable, desde las más pequeñas con 107 hasta las más grandes con 1012 estrellas.
     La variedad de galaxias en el espacio es tal, que puede haber desde óvalos colmados de estrellas viejas hasta brazos espirales con estrellas jóvenes y gas brillante (como la Vía Láctea). En el centro de las galaxias es donde se acumulan la mayor cantidad de estrellas. Hoy se sabe que la Vía Láctea es tan grande, que un rayo de luz, viajando a 300.000 km/seg, tarda 100.000 años en cruzarla de un extremo a otro.


GALAXIAS ELÍPTICAS
     Las galaxias elípticas son llamadas así por su forma de elipsoide más o menos aplastado, aproximadamente la forma de un huevo, son galaxias que presentan la mayor variedad de masas y dimensiones se encuentran por un lado las elípticas enanas, con masas de pocos millones de veces las solares y diámetros de 5000 años-luz, por otro lado, encontramos las gigantes, con masas de 10 billones de veces la del Sol y diámetros de 300000 años-luz, estas carecen casi totalmente de gas, así como de estrellas formadas recientemente. Las estrellas se han formado probablemente casi todas en la primera fase de evolución de estas galaxias, consumiendo casi todo el gas disponible; el resto ha sido expulsado de la galaxia después de haberse calentado a causa de procesos violentos, como las explosiones de supernova. Suelen tener cúmulos globales, núcleos dobles y gran cantidad de galaxias satélites, tienen un color rojizo este color viene de las estrellas más viejas y frías.

GALAXIAS ESPIRALES
     Son discos rotantes de estrellas y materia interestelar, con una protuberancia central compuesta principalmente por estrellas más viejas que a partir de esta protuberancia se extienden unos brazos en forma espira y de un brillo variable. Estas se clasifican según su grado de apertura de los brazos en Sa, Sb, Sc, (desde menos a más abiertas), también se clasifican según el tamaño de la región nuclear y el grado de apertura de los brazos en Sba, Sbb, Sbc, (desde menos a más abiertas). Es disco es plano y esta formado por materia interestelar que son gas y polvo, estrellas jóvenes de población y cúmulos abiertos, esta compuesta por una concentración de estrellas central (bulbo que es similar a una galaxia elíptica, conteniendo numerosas estrellas antiguas de población II, con baja metalicidad y normalmente un agujero negro supermasivo en el centro), rodeada por un disco.


GALAXIAS IRREGULARES
     A diferencia de las otras, no poseen una estructura regular o simetría reconocible si no que al contrario, sus formas se encuentran entre las más extrañas y variadas; el caso de la figura es uno solo entre muchos posibles, constituyen sólo el uno por ciento del total, resultan ser ricas en gas, polvo y estrellas formadas recientemente. En este tipo de galaxias la formación de estrellas es de hecho muy intensa y se produce a un ritmo más alto que en las galaxias espirales.

Digno de mención es el hecho de que la Vía Láctea posee dos galaxias satélite, es decir, que orbitan entorno a ella, clasificadas como:

1) Una galaxia Irr-I (Irr i) es una galaxia irregular que muestra alguna estructura pero no lo suficiente para encuadrarla claramente en la clasificación de la secuencia de Hubble.

2) Una galaxia Irr-II (Irr II) es una galaxia irregular que no muestra ninguna estructura que pueda encuadrarla en la secuencia de Hubble.

Formando parte de una galaxia también existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares, y los sistemas estelares múltiples.



CÚMULOS ESTELARES  
     Son agrupaciones de estrellas que han nacido de la misma nube molecular y que comparten la misma edad y composición química. Su rango de masas va desde unos pocos cientos de estrellas hasta grupos de un millón de masas solares. Vive en una continua lucha entre la atracción gravitatoria que tiende a mantenerlo unido y la temperatura cinética que tiende a dispersarlo. Una gran fracción de los cúmulos estelares son disueltos durante su infancia a una edad inferior a diez millones de años y solo unos pocos sobreviven como objetos unidos gravitatoriamente por más de mil millones de años. Estos cúmulos estelares se clasifican en dos grandes grupos:
Cúmulos Abiertos: Estos se encuentran principalmente en el disco galáctico, son ricos en metales y parecen tener una edad muy inferior a los mil millones de años, también muestran una menor densidad y su masa no sobrepasa nunca la de unos pocos miles de masas solares.
Cúmulos Globulares: Están distribuidos en el halo galáctico, que son objetos muy pobres en metales, muy viejos y con masas superiores a los cientos de miles de masas solares. Su apariencia globular se debe a la alta densidad de objetos y a la atracción gravitatoria.
SISTEMAS ESTELARES MÚLTIPLES
     Estrellas formando parte de sistemas dobles, triples y también múltiples; un grupo ya mencionado es Centauro (sistema triple), el más cercano al Sol. Otro ejemplo es Sirio: la estrella más brillante del cielo terrestre también se trata de un sistema estelar, en este caso doble. Se han catalogado unas 40.000 estrellas dobles y aún se siguen encontrando más a medida que se perfeccionan los instrumentos de observación. Las estrellas que forman un sistema estelar están vinculadas físicamente a través de los efectos de su gravitación mutua. La componente más pequeña de un sistema doble describe una órbita alrededor de la componente de mayor tamaño, tal como la Tierra gira alrededor del Sol; generalmente, la estrella más grande es también la más luminosa de ambas. Se han observado también sistemas dobles donde se verifica un intercambio de materia entre las dos componentes: una de las estrellas pierde materia y la otra, en cambio, la va ganando a expensas de la primera. En algunos de estos sistemas, una de las estrellas es relativamente normal y la otra parece ser de dimensiones tan pequeñas, que su diámetro no excede unos pocos kilómetros: quizás se trataría de un agujero negro. Es interesante mencionar que si en el sistema solar, el planeta Júpiter hubiera tenido mayor masa durante su formación como planeta, tal vez hubiera sido una estrella y entonces, junto con el Sol, habrían formado un sistema estelar doble.

                                                          GALAXIAS ACTIVAS
     Existe un pequeño número de galaxias que son diferentes del resto por su alta actividad energética. Su calidad emisora de energía podría deberse a la presencia de agujeros negros en su núcleo, formados a partir de la muerte de estrellas supermasivas por efecto gravitatorios. Durante los primeros miles de millones de años, podrían haber acumulado discos gaseosos a su alrededor, con su respectiva emisiones de radiación. Es muy posible que estos núcleos de las primeras galaxias sean los quásares, que hoy se observan a remotas distancias.

Actividad energética:
Las galaxias activas, se cree, son una herencia directa de los tiempos tempranos del Universo. Después de la explosión de Big Bang estas galaxias habrían quedado con una dotación muy intensa de radiación energética. Los quásares, que son los objetos mas brillantes del universo (y los más antiguos), forman los núcleos de este tipo de galaxias. En algunos casos puede haber emisión de rayos X, y en otros, emisión de ondas de radio. En la existencia de esta actividad energética originaria está sustentada la teoría de que la Vía Láctea nació a partir de un agujero negro súper masivo con un quásar que empezó a calmarse cuando se formaron las estrellas y el agujero se quedo sin gas para seguir “tragando”. Este proceso de formación podría ser común a la mayoría de las galaxias. Hoy, los quásares se encuentran en el límite de lo que es posible advertir a través de telescopios especializados. Son pequeños, densos y luminosos.

La fuerza de gravedad, comienza a unir vastas cantidades de nubes de gas caliente. Las nubes se atraen unas a otras y colisionan. En esos choques se forman estrellas. Se acumula una gran cantidad de gas en el centro de la galaxia. La fuerza de gravedad aumenta hasta que llega a un punto en el que es tan intensa que crece en su núcleo un agujero negro masivo.

El quásar del núcleo, expulsa dos choros de partículas, que alcanzan una velocidad de la luz. La etapa del quásar se supone la más violenta en la creación de la Vía Láctea. El gas y las estrellas que surgen de los choros enviados al espacio se introducen en forma de espiral en el agujero negro formando el disco de acreción, un quásar, estos son los objetos más poderosos del Universo. Están tan lejos que parecen estrellas difusas. Son núcleos brillantes de galaxias remotas.

Agujero negro, traga todo el gas que empieza a rodearlo. Se forma un espiral gaseosa que también emite choros de alta velocidad. El campo magnético vierte partícula cargadas alrededor del agujero negro. El exterior del disco se nutre de gas interestelar.

Vía Láctea estable, 9.000 millones de años después de su nacimiento, y calmado el agujero negro supermasivo del núcleo, la actividad energética de la Vía Láctea disminuyó notoriamente, hasta llegar a un núcleo aletargado. Esa estabilización permitió la formación de estrellas y otros cuerpos celestes.

LA FORMACIÓN DE LA VÍA LÁCTEA
     Es bastante aceptado que la Vía Láctea, y la mayoría de las galaxias se formaron a partir de la calma progresiva de los quásares nucleares. A medida que los gases circundantes se fueron uniendo para formar estrellas, los quásares no tuvieron más gases para tragar, con lo cual se calmaron y aunque permanecieron en el núcleo de la galaxia, siguen inactivos y han perdido su furia energética. Esta idea cierra un camino evolutivo que va desde los quásares a las galaxias activas y desde estas a las modernas. Hoy, las galaxias activas son mucho menores en número. El 1994 se encontró una zona en la Vía Láctea, Sagitarius A, que parece ser una herencia de la actividad radiogaláctica temprana.

                                                  METRÓPOLIS ESTELAR
     Durante muchísimo tiempo la Vía Láctea, nuestra galaxia, denominada así por su apariencia de banda lechosa, fue un verdadero enigma. Fue Galileo Galilei que en 1610 apunto su telescopio y vio que esa débil franja blanquecina se descomponía en miles y miles de estrellas, prácticamente una pegada a la otra. De a poco, los astrónomos se comenzaron a dar cuenta que todas esas estrellas y el Sol formaban parte de un enorme conjunto: Una galaxia, nuestra gran ciudad estelar.
ESTRUCTURA DE LA VÍA LÁCTEA
     Ya que contiene unas 200.000 millones de estrellas, está dotada de brazos espirales que rotan alrededor del núcleo. El brazo de Sagitario, entre el brazo de Orión y el centro de la galaxia, alberga una de las estrellas más brillante del Universo, Eta Karinae. El brazo Perseo, principal brazo externo, tiene en su interior estrellas y nebulosas jóvenes. El de Orión que se extiende entre Perseo y Sagitario, alberga en su borde interno al Sistema Solar. En una autentica “Fabrica de estrellas”, en la que el material interestelar gaseoso podría dar nacimiento a miles de millones de soles. También se pueden encontrar restos de estrellas.

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