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9 de julio de 2014

La formación del polvo cósmico, vista en directo

ESO
Impresión artística de la formación de polvo alrededor de una explosión de supernova

Estas diminutas partículas se encuentran por todo el Cosmos y pueden llegar a formar planetas, pero su origen es todavía un misterio

El espacio está lleno de polvo. Diminutas partículas que se encuentran por todo el Cosmos, también en las galaxias, entre las estrellas, de la misma forma que en casa pueden encontrarse en cualquier rincón. Pueden llegar a formar planetas, pero su origen es todavía un misterio. Los astrónomos aún no tienen claro cómo y dónde se condensan y desarrollan estos pequeños granitos. Ahora, un equipo internacional ha logrado seguir en tiempo real la formación de este polvo interestelar, durante los momentos posteriores a la explosión de una supernova.

El equipo empleó el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), localizado en el norte de Chile, para observar lasupernova SN2010jl mientras se desvanecía lentamente. Los astrónomos se fijaron en ella nueve veces en los meses siguientes a la explosión, y una décima vez 2,5 años después de la misma, en longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas. El estallido de esta supernova excepcionalmente brillante, resultado de la muerte de una estrella masiva, se produjo en la pequeña galaxia UGC 5189A.

Gran tamaño

«Al combinar los datos de las nueve series de observaciones iniciales pudimos realizar las primeras mediciones directas de cómo el polvo alrededor de una supernova absorbe los diferentes colores de la luz», explica la autora principal, Christa Gall, de la Universidad de Aarhus, Dinamarca. «Esto nos permitió descubrir más sobre el polvo de lo que alguna vez había sido posible».

El equipo, según escribe en la revista Nature, descubrió que partículas de polvo con diámetros superiores a 0,001 milímetros se formaron rápidamente en el material denso que rodea a la estrella. Aunque aún muy pequeñas para los estándares humanos, esta es una gran magnitud para una partícula de polvo cósmico, y estas dimensiones sorprendentemente grandes son las que las hacen resistentes a los procesos destructivos. Así, son capaces de sobrevivir en el violento y adverso entorno que se genera en los remanentes de una supernova.

«Nuestra detección de partículas de gran tamaño poco después de la explosión de la supernova implica que debe existir una manera rápida y eficiente de crearlas», indica el coautor Jens Hjorth, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, Dinamarca.

Los astrónomos creen saber dónde debe haberse formado el nuevo polvo: en el material que la estrella expulsó al espacio, incluso antes de que estallara. A medida que la onda de choque de la supernova se expandía hacia el exterior, se creó una densa y fría capa de gas, precisamente el tipo de medio en el que las partículas de polvo podrían asentarse y desarrollarse.

Los resultados de las observaciones indican que en una segunda etapa, después de varios cientos de días, se da inicio a un acelerado proceso de formación de polvo que comprende el material que ha sido eyectado por la supernova. Si la producción de polvo en SN2010jl continúa con la tendencia observada, durante 25 años después de la supernova, la masa total de polvo será aproximadamente la mitad de la masa del Sol.


Fuentes: ABC.es

Kepler 10c, La primera "Mega Tierra"

El descubrimiento de este nuevo mundo 17 veces mayor que la Tierra ha causado sorpresa entre los astrónomos



El descubrimiento de Kepler 10c ha derribado un nuevo mito gracias a su tamaño y composición. Con una masa equivalente a la de 17 tierras, por lo que se sabe hasta hoy, nunca debería haberse formado como un ente sólido y rocoso, sino como un gigante gaseoso similar aJúpiter o Neptuno.

En el videoblog sobre estas líneas, José Manuel Nieves explica la posible formación de este planeta que se incluye en la categoría de las «megatierras».



Fuentes: ABC.es

Las estrellas



La diferencia básica entre una estrella y un planeta, es que una estrella emite luz producida en su interior por combustión nuclear, mientras que un planeta sólo brilla por la luz que pueda reflejar. El Sol es nuestra propia estrella especial pero, entre las estrellas, es una estrella muy común. Hay estrellas mucho más brillantes, o más tenues, más calientes, o más frías que el Sol. Básicamente, sin embargo, todas las estrellas que podemos ver en el cielo son objetos similares al Sol.

El Sol (y cualquier otra estrella) es una gran bola de gases compactada por su propia gravedad. La fuerza de la gravedad está continuamente tratando de compactar al Sol hacia su centro, y si no hubiese otra fuerza contrarrestándola, como la energía generada por la combustión nuclear, el Sol colapsaría. Las estrellas se clasifican por su tipo espectral y por su luminosidad, de acuerdo a las siguientes tablas:

Clasificación por tipos espectrales
Clasificación
Color
Temperatura en grados Cº
Estrella ejemplo
Comentario
Clasificación común
O
azul-violeta
40.000-25.000
Zeta Puppis
Son estrellas muy calientes y luminosas destacando en brillantes colores azules. Naos (en la constelación de Puppis) brilla con una potencia cercana a un millón de veces superior a la del Sol. Emiten la mayor parte de su radiación en el ultravioleta.
B
azul
25.000-11.000
Rigel
Extremadamente luminosas, como Rigel en Orión, una supergigante azul. Como las estrellas O y B tienen tanta masa consumen su energía mucho más deprisa que otras estrellas más pequeñas liberando cantidades inmensas de energía y viviendo durante un corto periodo de tiempo de unos millones de años. En este tiempo no pueden alejarse demasiado de las regiones de formación estelar en las que nacen por lo que suelen presentarse en grupos de varias estrellas en lo que se conoce como asociaciones OB1, formadas en el interior de nubes moleculares gigantes. La asociación OB1 de Orión es el ejemplo más cercano.
A
azul-blanco
11.000-7.500
Sirio
Son las estrellas más comunes que observamos a simple vista. Deneb en el Cisne es una estrella de gran brillo mientras que Sirio, la estrella más brillante desde la Tierra es también una estrella de tipo A muy cercana pero no tan grande como Deneb.
F
blanco
7.500-6.000
Procyon
Siguen siendo estrellas de gran masa y muy brillantes pero pertenecen ya a la secuencia principal. Como ejemplo podemos considerar Fomalhaut en Piscis Australis. Son de color blanco con un ligero componente amarillo.
G
blanco-amarillo
6.000-5.000
Sol
Son las mejor conocidas ya que nuestro Sol pertenece a esta clase siendo una estrella de tipo G2.
K
naranja
5.000-3.500
Arcturus
Estrellas naranja algo más frías que el Sol. Algunas de ellas son gigantes e incluso supergigantes como Antares, mientras que otras estrellas K como Alpha Centauri B pertenecen a la secuencia principal.
M
rojo
3.500-3.000
Betelgeuse
Es la más común de todas por el número de estrellas. Todas las enanas rojas pertenecen a esta clase y más del 90% de todas las estrellas son de este tipo como Próxima Centauri. La clase M también corresponde a la mayoría de las gigantes y a algunas supergigantes como Arcturus y Betelgeuse, así como a las variables Mira.
Estrellas infrarrojas
L
rojo-marrón
1.500-2.000
2MASS
Estrellas con masa insuficiente para desarrollar reacciones nucleares. Son enanas marrones , estrellas de poca masa incapaces de producir reacciones termonucleares de hidrógeno y que conservan intacto el litio que es destruido por reacciones termonucleares en estrellas mayores (L proviene de hecho del litio presente en estas estrellas). Estas estrellas son tan frías que emiten en el infrarrojo cercano.
T
infrarrojo
<1 .500="" div="">
Gliese 229B
Se trata de estrellas T Tauri, muy jóvenes y de baja masa, algunas a temperaturas tan frías como 600 K. Se trata muy probablemente de estrellas de baja masa en proceso de formación y suelen estar rodeadas de discos de acreción .
Otros tipos
D
blanco
-
Sirio B
Enanas blancas , por ejemplo Sirio B . La mayoría de las estrellas terminan sus vidas perteneciendo a este tipo.
C
rojo intenso (estrellas de carbono)
5.500-3.000
BL Orionis
Estrellas de carbono. Se subdividen en los siguientes tipos: R, N y S. Se trata de gigantes rojas en el final de sus vidas.
S
rojo (gigantes)
3.000
U Cassiopeiae
W
Ultracalientes compuestas de Helio
hasta 70.000
V1042 Cygni
Estrellas de Wolf-Rayet . Estas estrellas superluminosas son muy distintas a otros tipos estelares por mostrar grandes cantidades de helio. Se considera que son grandes supergigantes en el final de sus vidas con su capa de hidrógeno exterior expulsada por el fuerte viento estelar causado a tan altas temperaturas. Por este motivo dejan expuesto su núcleo rico en helio.
Crédito: Wikipedia

Clases de luminosidad
Clase
Descripción
Estrella ejemplo
0
Hiper-supergigantes
S Doradus
Ia
Supergigantes luminosas  
Rigel
Ib
Supergigantes
Canopus
II
Gigantes luminosas
BL Orionis
III
Gigantes
Arcturus
IV
Sub-gigantes
Eta Bootis
V
Enanas (Secuencia principal)
Sol
VI
Sub-enanas
Estrella de Barnard
VII
Enanas blancas
ZZ Ceti

La vida de una estrella

No se conoce la forma exacta del mecanismo de la formación de una estrella, pero de alguna manera el gas se empieza a aglutinar en diferentes puntos bajo el efecto de su propia gravedad, formando nubes cada vez más densas. Un núcleo denso, que podría ser unas 60 veces mayor que el sol, la protoestrella, empieza a formase rodeado por un halo de gas. Debido al aumento de presión, cada vez mayor, y tras unos 50.000 años, el centro de la protoestrella se vuelve tan caliente que da principio la combustión nuclear y se inicia la transformación de átomos de hidrógeno en átomos de helio. Ha nacido una estrella.

La fuerza de expansión de la energía liberada en esta transformación contrarresta la fuerza de la gravedad de la estrella, lo que impide que se colapse totalmente y se estabilice. Al cabo de unos 10 millones de años se acaba el hidrógeno del núcleo. Al no existir una fuerza que contrarreste a la gravedad, éste se contrae y calienta aún más. Al mismo tiempo, el hidrógeno restante, en una corteza exterior, continúa fusionándose y se convierte en helio; la estrella se expande hasta llegar a ser una gigante roja. El núcleo se calienta al grado de poder convertir, por fusión, el helio en carbono. En fusiones sucesivas, el carbono da origen a elementos mas pesados, hasta llegar al hierro. Al llegar a éste ya no se genera más energía por fusión nuclear, y la parte media de la estrella se desintegra en forma catastrófica por efecto de su propia gravedad. El colapso libera energía hacia las partes exteriores y origina la explosión mas violenta que se conoce en el universo: la supernova.

Después de la explosión, la supernova despide ondas de choque y nubes de gas. A partir de este gas se forma una nueva generación de estrellas, enriquecidas con elementos creados en las fusiones de la vieja estrella y elementos mas pesados creados en la tremenda explosión, y en el caso el Sol, de planetas en los que puede evolucionar la vida. Así, cada átomo de nuestro mundo se fusionó en el núcleo incandescente de una estrella gigante, que al explotar esparció los elementos necesarios para la formación de estrellas y planetas. Fue la primera generación de estrellas, estrellas gigantes, las cuales han desaparecido casi en su totalidad, y vivimos gracias a su legado. No todas las estrellas de la primera generación fueron así, pero estas son las que hicieron posible la creación de los planetas y de nosotros mismos.

De la supernova solo sobrevive el núcleo, de una extraordinaria densidad y de pocos kilómetros de diámetro. La enorme presión generada logra triturar absolutamente todo hasta convertirlo en neutrones, los que se concentran y compactan. Ha nacido una estrella de neutrones, la cual gira hasta 30 veces por segundo y emite señales de radio que se concentran en los polos magnéticos. Al barrer el espacio como el haz de la luz de un faro, los radioastrónomos captan esas señales en forma de pulsaciones, por ello, en su descubrimiento se los llamó púlsares.

Si la masa inicial es de 50 veces la del Sol, en vez de convertirse en una supernova, la inmensa fuerza de la gravedad hará que la estrella implosione sin remedio hasta convertirla en un agujero negro, donde ni siquiera la luz es capaz de escapar al intenso campo gravitatorio y donde el espacio y el tiempo se funden y contraen.

Durante la formación de una estrella como el Sol, los fragmentos de una nube de gas llegan a tardar un millón de años en contraerse hasta el tamaño del sistema solar. A medida que la nube se compacta, la liberación de energía gravitacional calienta el núcleo, el cual comienza a resplandecer. Un millón de años después de la condensación de la nube original, el Sol medía la mitad de su diámetro actual y su brillantez era de una vez y media la de la actual. En su núcleo se inician las reacciones termonucleares. La rotación obtenida al contraerse, aplanó la nube original y la cambió a un disco plano. El polvo y el gas del disco se aglutinaron en la periferia hasta formar protoplanetas.

30 millones de años después, el Sol alcanzó un estado semejante al que tiene ahora. Se inicia la transformación de hidrógeno en helio. Los protoplanetas crecieron lo suficiente para lograr atraer casi todas las partículas circundantes y convertirse así en planetas. El sistema se estabiliza y transcurren unos 4.600 millones de años así.

El hidrógeno de nuestra estrella se consumirá en unos 4.000 millones de años más. En ese momento, la combustión del hidrógeno se extenderá a las capas exteriores, las cuales se expandirán, como una gigante roja, absorbiendo en ese proceso a todos los planetas interiores. El helio que quedaba en el núcleo también se agotará, haciendo que el núcleo se contraiga y se caliente más, aunque no lo suficiente como para quemar elementos mas pesados. Las capas superiores del hidrógeno sin quemar se expandirán y formarán una nebulosa planetaria, y las capas inferiores darán lugar a una estrella enana blanca. Con el tiempo, la enana blanca se enfriará hasta convertirse en una enana negra, fría y densa, que no irradiará energía y será invisible.

Podemos resumir que la vida y nacimiento de una estrella cuenta con las siguientes etapa principales en su evolución:

1.- Una estrella comienza a formarse cuando una nube de gas y polvo se colapsa gravitatoriamente, aumentando así, su densidad, dando como consecuencia un calentamiento de la materia e imprimiendo giro a la masa de gas. Esta masa de gas se aplana.

2.- Se incian diversas reacciones nucleares en el seno de esa masa de gas. En algunas ocasiones, estas reacciones, hacen que salga expulsada del núcleo de dicha masa cierta cantidad de polvo sobrante, que es lo que formarán los planetas:

3.- La estrella entra en la secuencia principal, el hidrógeno empieza a transformase en helio, presentando un brillo uniforme y estable, dependiendo su brillo, tamaño, color y tiempo de vida de su masa inicial.

4.- Una vez agotado el hidrógeno, la estrella se hincha y el helio empieza a transformarse en carbono. Como la temperatura de su superficie disminuye, las capas externas de la estrella aparecen rojizas e infladas, denominándolas "gigantes rojas".

5.- La estrella sigue creciendo engunllendo los planetas que la orbitan y el carbono que se encuentra en su inferior empieza a transformar en hierro. Se las llama "supergigantes rojas".

6.- En su muerte, la estrella expulsa su parte gaseosa más externa y que con su interior o núcleo al descubierto. La materia expulsada da lugar a las nebulosas planetarias y una enana blanca en el centro de la misma.

7.- Este núcleo seguirá evolucionando, pero su final dependerá de la masa inicial de la estrella:

7a.- Estrellas con masa inferior a 9 o 10 veces la del sol: a nebulosa planetaria permanece mientras la enana blanca está lo suficientemente caliente como para ionizar el hidrógeno que es su componente principal (este periodo dura unos 10.000 años). Las enanas blancas se enfrían rápidamente al principio pero la tasa se ralentiza después. Una enana blanca no tiene fuentes de energía propias, por lo que su luminosidad procede de su energía térmica almacenada. Así, poco a poco se irá apagando hasta llegar a convertirse en una enana negra. No obstante, el tiempo necesario para ello es tan largo que ninguna enana blanca, ni siquiera las formadas al principio de la historia del universo, ha llegado hasta esa fase.

7b.- Estrellas con masas superiores a 9 o 10 masas solares: evolucionan a través de todas las fases de combustión hasta llegar al pico del hierro para agotar así toda la energía potencial nuclear de que disponen. Las últimas fases de quemado transcurren cada una más rápidamente que la anterior hasta llegar al quemado del silicio en hierro, el cuál tiene lugar en escalas de días. El núcleo incapaz de generar más energía no puede aguantar su propio peso ni el de la masa que tiene por encima de él por lo que se hunde sobre sí mismo. Durante la contracción gravitatoria final se producen una serie de reacciones que fabrican multitud de átomos más pesados que el hierro mediante procesos de captura de neutrones y de protones. Dependiendo de la masa de ese núcleo inerte el remanente que quedará será una estrella de neutrones o un agujero negro (cuando la masa supera las 30 masas solares). Cuando el remanente inicial sea una estrella de neutrones, una onda de choque se propagará por las capas exteriores, las cuales saldrán rebotadas hacia fuera. Dichas capas reciben además un excedente de energía de las reacciones nucleares producidas en el último estertor de la estrella, buena parte de él en forma de neutrinos. La conjunción de esos dos efectos da lugar a una supernova de colapso gravitatorio.

Tipos de sistemas

Aunque no se trate de algo que sea perceptible a simple vista, la mayoría de las estrellas forman parte de sistemas compuestos por dos o más elementos que se mantienen unidos entre sí gracias a una mutua acción gravitatoria. En este sentido el Sol, que no tiene compañera, es un tipo de estrella poco común. Sin embargo, no todas las estrellas que a simple vista o a través de un telescopio se ven muy próxima son binarias, así por ejemplo, las estrellas denominadas dobles ópticas se ven juntas y, sin embargo, no tienen nada que ver la una con la otra, una puede estar muy cerca de nuestro sistema y la otra muy alejada.

Sistemas aislados: No todas las estrellas mantienen lazos gravitatorios estables; la mayoría, lo mismo que el Sol, viajan solitarias, separándose mucho de la agrupación estelar en la que se formaron (hasta donde se sabe, nuestro sol podría haberse formado a media galaxia de distancia). Estas estrellas aisladas obedecen, tan solo, al campo gravitatorio global constituido por la superposición de los campos del total de objetos de la galaxia: agujeros negros, estrellas, objetos compactos y gas interestelar.

Sistemas binarios: Un sistema estelar de dos estrellas es conocido como estrella binaria, o estrella doble. Si no hay fuerzas de marea, ni perturbaciones producidas por otras fuerzas, ni transferencias de masa de una estrella a la otra, se trata de un sistema estable, y las dos estrellas trazan una órbita elíptica en torno al centro de masa del sistema de forma indefinida. Si el plano de órbita de estas estrella está alineado con nuestro sistema se convierten en binarias eclipsantes. Cuando una estrella pasa por delante de la otra, desde la Tierra, se observa una disminución de brillo de la estrella primaria (si es la compañera débil la que eclipsa a la brillante), o se observa un aumento de luminosidad si es a la inversa. Cuando las órbitas son estables, estos cambios de brillo se producen a intervalos regulares.

Sistema múltiples: Un sistema estelar con tres estrellas es una estrella triple, y existen sistemas más numerosos. Los sistemas con tres o más estrellas pueden ser inestables, y uno de los acontecimientos finales puede ser la expulsión de una o más estrellas del sistema. Los científicos encuentran mucha dificultad en modelizar tales sistemas, porque sus órbitas son a menudo caóticas. Una de las formas en las que los sistemas múltiples estelares pueden sobrevivir durante un largo plazo es cuando estrellas binarias forman a su vez sistemas binarios cuyos miembros se encuentran a mucha proximidad. En este caso, las dos estrellas cercanas se comportan como una única estrella en los extremos gravitacionales, y el sistema es estable. Cástor es un ejemplo de estrella de este tipo: dos binarias moviéndose estrechamente en órbita alrededor una alrededor de la otra, conformando un sistema cuádruple; otra binaria orbita alrededor de las primeras cuatro, llevando el total a seis. Tales sistemas estelares son algo comunes.

Estrellas variables

Las estrellas variables son estrellas que experimentan una variación en su brillo en el transcurso del tiempo. Algunas son muy conocidas y son el "prototipo" de una clase de variables, como Algol (Beta Persei), algólidas, Mira (Tau Ceti), tipo Mira, Delta Cephei , cefeidas...

Las estrellas variables de una constelación se denominan por el orden de descubrimiento si no tienen nombre propio. Si no es así se nombrarán con el alfabeto desde la R a Z, y si hay más se colocará doble letra: RR, RS, RT... ZZ. Si estas resultaran cortas, se haría el procedimiento de doble letra desde a la A a P, eliminando J. Esto hace un total de 334 estrellas, si hubiera más, se llamaría V, seguido del número de descubrimiento y el genitivo de la constelación.

Estas estrellas han sido muy útiles a los astrónomos ya que les ha permitido establecer la distancia a la que se encuentran algunas estrellas lejanas.

El diagrama Hertzprung-Russell es una representación estadística en la cual se clasifican las estrellas de acuerdo a su temperatura y a su luminosidad, ubicando estas propiedades en un plano de coordenadas. La luminosidad se dispone en el eje vertical, y la temperatura superficial y tipo espectral (y por lo tanto, su color) se coloca en el eje horizontal, en sentido decreciente de izquierda a derecha. Se observa que la mayor parte de las estrellas ocupan una zona diagonal del diagrama, la secuencia principal. Desde el punto de vista evolutivo, es la zona en las estrellas pasan la mayor parte de su vida, y allí permanecen mientras en su núcleo continúe la fusión de hidrógeno en helio. Las estrellas azules, de gran masa y luminosidad, se encuentran arriba y a la izquierda. Las amarillas, con luminosidad y temperatura medias (como nuestro Sol) se ubican en el centro, y las más rojas y pequeñas se posicionan abajo y a la derecha.


Ver listado de estrellas con nombre alfabéticamente o por constelación.

Las estrellas mas brillantes son (un "*" en tipo espectral significa que se trata de una estrella doble, indicando en este caso el tipo de la estrella mas brillante):

Estrella
Nombre
Magnitud
Ascensión Recta
Declinación
Tipo espectral
Distancia en años luz
Radios solares
alpha Cma Sirius 
-1,46 
06 45 8,9 
-16 42 58 
A1 V* 
8,6 
1,7
alpha Car Canopus 
-0,72 
06 23 57,2 
-52 41 44 
F0II 
74 
alpha Cen Rigil Kent 
-0,01 
14 39 36,2 
-60 50 07 
G2V+K1V 
4,3 
1,18
alpha Boo Arcturus 
-0,04 
14 15 39,6 
+19 10 57 
K1IIIbCN-1 
34 
25,1
alpha Lyr Vega 
0,03 
18 36 56,2 
+38 47 01 
A0V 
25,3 
2
alpha Aur Capella 
0,08 
05 16 41,3 
+45 59 53 
G8 
41 
13
beta Ori Rigel 
0,12 
05 14 32,2
-08 12 06 
B8 I* 
815 
63
alpha Cmi Procyon 
0,38 
07 39 18,1 
+05 13 30 
F5 IV 
11,4 
2
alpha Eri Archenar 
0,46 
01 37 42,9 
-57 14 12 
B3Vpe 
69 
5,0
alpha Ori Betelgeuse 
0,50 
05 55 10,3 
+07 24 25 
M2 I 
650 
226
beta Cen Hadar 
0,61 
14 03 49,4 
-60 22 22 
B1III 
320 
alpha Aql Altair 
0,77 
19 50 46,9 
+08 52,6 
A7V 
16,8 
1,6
alpha Tau Aldebaran 
0,85 
04 35 55,2 
+16 30 33 
K5 III 
60 
46
alpha Vir Spica 
0,98 
13 25 11,5 
-11 09 41 
B1 III + B2 V 
220 
6,6
alpha Sco Antares 
0,96 
16 29 24,4 
-26 25 25 
M1,5I* 
425 
510
beta Gem Pollux 
1,14 
07 45 18,9 
+28 01 34 
K0 III 
40 
10
alpha PsA Fomalhaut 
1,16 
22 57 39,0 
-29 37 20 
A3Va 
22 
1,5
alpha Cyg Deneb 
1,25 
20 41 25,8 
+45 16 49 
A2Iae 
1630 
beta Cru Mimosa 
1,25 
12 47 43,3 
-59 41 19 
B0,5III 
460 
alpha Leo Regulus 
1,35 
10 08 22,3 
+11 58 02 
B7V* 
69 
3,5
epsilon Cma Adhara 
1,50 
06 58 37,5 
-28 58 20 
B2II 
570 
alpha Cru Acrux 
1,58 
12 26 35,9 
-63 05 56 
B1* 
510 
alpha Gem Castor 
1,58 
07 34 35,9 
+31 53 18 
A1V* 
46 
1,7
gamma Cru Gacrux 
1,63 
12 31 09,9 
-57 06 47 
M3,5III 
120 
lambda Sco Shaula 
1,63 
17 33 36,4 
-37 06 13 
B1,5IV 
325 
6,6
gamma Ori Bellatrix 
1,64 
05 25 07,8 
+06 20 59 
B2III 
303 
8,1
beta Tau El Nath 
1,65 
05 26 17,5 
+28 36 27 
B7 III 
130 
5,2
beta Car Miaplacidus 
1,68 
09 13 12,1 
-69 43 02 
A2IV 
2,6
epsilon Ori Alnilam 
1,70 
05 36 12,7 
-01 12 07 
B0Iae 
31
alpha Gru Al Na'ir 
1,74 
22 08 13,9 
-46 57 40 
B7IV 
91 
3,6
epsilon Uma Alioth 
1,77 
12 54 01,7 
+55 57 35 
A0pCr 
49 
3
gamma Vel Regor 
1,78 
08 09 31,9 
-47 20 12 
WC8+O7,5e 
17
alpha Per Algenib 
1,79 
03 24 19,3 
+49 51 41 
F5Ib 
270 
55
alpha Uma Dubhe 
1,79 
11 03 43,6 
+61 45 03 
K0IIIa 
105 
delta Cma Al Wazor 
1,84 
07 08 23,4 
-26 23 35 
F8Ia 
650
300
epsilon Sgr Kaus Australis 
1,85 
18 24 10,3 
-34 23 05 
B9,5III 
160 
epsilon Car Avior 
1,86 
08 22 30,8 
-59 30 34 
K0II* 
330 
70
eta Uma Alkaid 
1,86 
13 47 32,3 
+49 18 48 
B3V 
3,9
theta Sco Sargas 
1,87 
17 37 19,0 
-42 59 52
F1II 
140 
40
beta Aur Menkalinam 
1,90 
05 59 31,7 
+44 56 51 
A2IV 
84 
2,5
alpha Tra Atria 
1,92 
16 48 39,9 
-69 01 40 
K2 II 
130 
37
gamma Gem Alhena 
1,93 
06 37 42,7 
+16 23 57 
A0IV 
78 
3
alpha Pav Peacock 
1,94 
20 25 38,8 
-56 44 07 
B2IV
160 
5
delta Vel Koo She 
1,96 
08 44 42,2 
-54 42 30 
A1 V 
70 
1,89
beta Cma Murzim 
1,98 
06 22 41,9 
-17 57 22 
B1II-II 
300 
9
alpha Hya Alphard 
1,98 
09 27 35,2 
-08 39 31 
K3III 
200 
37
alpha Ari Hamal 
2,00 
02 07 10,3 
+23 27 45 
K2IIIabCa-I 
74
21,4
alpha Umi Polaris 
2,02 
02 31 50,5 
+89 15 51 
F7:Ib-IIv 
470 
19,5
sigma Sgr Nunki 
2,02 
18 55 15,8 
-26 17 48 
B2,5V 
160 
4,5
beta Cet Diphda 
2,04 
00 43 35,3 
-17 59 12 
K0III 
57 
14
zeta1 Ori Alnitak 
2,05 
05 40 45,5 
-01 56 34 
O9,5Ibe* 
400 
20
alpha And Sirrah 
2,06 
00 08 23,2 
+29 05 26 
B8IVpMnHg 
120 
3,6
beta And Mirach 
2,06 
01 09 43,9 
+35 37 14 
M0IIIa 
76 
21,8
gamma1 And Alamach 
2,06 
02 03 53,9 
+42 19 47 
K3-IIb* 
400 
83,2
theta Cen Menkent 
2,06 
14 06 40,8 
-36 22 12 
K0IIIb 
56 
8,9
kappa Ori Saiph 
2,06 
05 47 45,3 
-09 40 11 
B0,5Iav 
550 
38
alpha Oph Ras Alhague 
2,08 
17 34 56,0 
+12 33 36 
A5III 
67 
3,15
beta Umi Kochab 
2,08 
14 50 42,2 
+74 09 20 
K4 III 
120 
37
beta Gru Al Dhanab 
2,10 
22 42 40,0 
-46 53 05 
M5III 
270 
beta Per Algol 
2,12 
03 08 10,1 
+40 57 21 
B8V 
100 
3,16
beta Leo Denebola 
2,14 
11 49 03,5 
+14 34 19 
A3V 
42 
1,8
gamma Cen Koo Low 
2,17 
12 41 30,9 
-48 57 34 
A1IV 
130 
gamma Cyg Sadr 
2,20 
20 22 13,6 
+40 15 24 
F8Ib 
470 
30,9
lambda Vel Suhail 
2,21 
09 07 59,7 
-43 25 12 
K4 Ib-II 
220 
alpha Cas Schedir 
2,23 
00 40 30,4 
+56 32 15 
K0IIIa 
230 
40,7
alpha Crb Gemma 
2,23 
15 34 41,2 
+26 42 53 
A0V 
67 
2,7
gamma Dra Etamin 
2,23 
17 56 36,3 
+51 29 20 
K5III 
148 
23,6
delta Ori Mintaka 
2,23 
05 32 00,3 
-00 17 57 
B0* 
600 
16
beta Cas Caph 
2,25 
00 09 10,6 
+59 08 59 
F2III 
45 
2,0
iota Car Tureis Aspidiske
2,25 
09 17 05,4 
-59 16 31 
A8Ib 
??? 
192
zeta Pup Naos 
2,25 
08 03 35,0 
-40 00 11 
O5Iaf 
800
16
zeta Uma Mizar 
2,27 
13 23 55,5 
+54 55 31 
A2VpSrSi* 
190 
1,6
epsilon Sco Wei 
2,29 
16 50 09,7 
-34 17 36 
K2,5III 
69 
16
alpha Lup 
2,30 
14 41 55,7 
-47 23 17 
B1,5III 
130 
epsilon Cen 
2,30 
13 39 53,2 
-53 27 59 
B1III 
eta Cen 
2,31 
14 35 30,3 
-42 09 28 
B1,5Vne 
delta Sco Dschubba 
2,32 
16 00 19,9 
-22 37 18
B0,3IV 
beta Uma Merak 
2,37 
11 01 50,4 
+56 22 56 
A0V 
76 
2,5
alpha Phe Ankaa 
2,39 
00 26 17,0 
-42 18 22 
K0III 
76 
10,2 
epsilon Peg 
2,39 
21 44 11,1 
+09 52 30 
K2Ib 
26,5
kappa Sco 
2,41 
17 42 29,1 
-39 01 48
B1,5III 
6,9
beta Peg Scheat 
2,42 
23 03 46,4 
+28 04 58 
M2,5II-III 
38,7
alpha Cep Alderamin 
2,44 
21 18 34,7 
62 35 08 
A7V 
49 
2
gamma Uma Phecda 
2,44 
11 53 49,8 
+53 41 41 
A0Ve 
88 
2,4
eta Cma Aludra 
2,45 
07 24 5,6 
-29 18 11 
B5Ia 
270 
60
epsilon Cyg 
2,46 
20 46 12,6 
+33 58 13 
K0III 
13,2
gamma Cas Cih 
var, (2,47) 
00 56 42,4 
+60 43 00 
B0IVe 
200 
23
alpha Peg Markab 
2,49 
23 04 45,6 
+15 12 19 
B9V 
2
kappa Vel Cih 
2,50 
09 22 06,8 
+55 00 38 
B2 IV 
6,9
Los nombres de las estrellas proceden tanto de los griegos tales como Sirio, Procyon, Polux, Castor, Régulo, Polaris, Arturo, Canopo, las Pléyades, como de los árabes como los nombres de Alcor, Mizar, Vega, Aldebarán, Deneb, Rigel, Algol, Betelgeuse, y unos centenares de nombres más. Ante la imposibilidad de dar nombre a la enorme cantidad de estrellas se planteó la idea de dar otro sistema de nomenclatura que resultase más útil para los astrónomos. En 1603 el alemán Johannes Bayer publicó una obra denominada Uranometría, un atlas de mapas estelares en el que se indicaban las estrellas de cada constelación utilizando letras del alfabeto griego al que seguía el genitivo del nombre latino de la constelación a la que pertenece.

Bayer estableció un orden de brillo dentro de cada constelación, de modo que llamó a a la estrella más brillante, b a la que le seguía en brillo, g a la siguiente, y así sucesivamente. El inconveniente de esta nomenclatura es que el alfabeto griego só lo consta de 24 letras, mientras que, por término medio, hay unas 70 estrellas visibles por constelación. Cuando las letras del alfabeto griego resultaban insuficientes para una constelación Bayer recurrió al empleo de las letras minúsculas del alfabeto latino, complicando el método empleado.

Tras la aparición del telescopio se demostró la existencia de un número mayor de estrellas, y se planteó de nuevo el problema de su denominación. En 1712, el astrónomo inglés John Flamsteed, hizo el primer catálogo con la ayuda del telescopio, denominado Historia Coelestis Britannica, recurrió al empleo de los números en vez de letras, asignó un número a cada estrella según el orden en que llegaba al meridiano. Con el tiempo se perfeccionaron los telescopios, observándose ya millones de estrellas en cada constelación, a las estrellas se las distingue, no por su nombre, ni letras, ni números, sino por la posición que ocupan en la esfera celeste, esto es, por su ascensión recta y declinación. Aún así, es común ver en las cartas celestes y en los planisferios la denominación usando las letras griegas, por orden de brillo, aquí incluyo el alfabeto griego:











Fuentes: Cielo del mes

6 de julio de 2014

El universo



Representación artística de la Vía Láctea
Crédito: NASA















 


Representación artística del Sistema Solar
Crédito: NASA









¿Dónde estamos?

Nuestro pequeño planeta, inmerso en el espacio, que gira alrededor de una estrella común, se encuentra en el brazo (brazo de Orión) de una enorme galaxia espiral, la Vía Láctea, una más de las innumerables que se encuentran distribuidas por el universo. Cerca de la Tierra se encuentran otros planetas, planetas enanos, satélites, asteroides y cometas, todos ellos orbitando nuestro Sol, atrapados por su potente fuerza de atracción gravitatoria, formando lo que llamamos el Sistema Solar.


Alrededor de nuestro sistema estelar, a miles de años luz de distancia, se encuentran millones y millones de estrellas de todo tipo, enanas, supergigantes, agujeros negros, púlsares, estrellas múltiples ...; hay lugares donde nacen las estrellas y otros donde quedan los restos de las muertes de otras, como las nebulosas; y existen lugares donde parecen congregarse las estrellas, como los cúmulos. Todo este impresionante conjunto forma nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se piensa que nuestra galaxia puede albergar unos 100.000 millones de estrellas.

La Vía Láctea se encuentra en un grupo de galaxias, el llamado Grupo Local, formado por unas 30 galaxias, divididas en 3 grandes grupos, uno por cada galaxia masiva del grupo:

- El Sistema de Andrómeda, que lo integran la propia Andrómeda (M31), M32, M110, NGC 147, NGC 185, Andrómeda I, Andrómeda II, Andrómeda III y Andrómeda IV.

- El Sistema de la Vía Láctea, integrado por la Vía Láctea, Enana de Sagitario, Gran Nube de Magallanes, Pequeña Nube de Magallanes, Enana de Ursa Minor, Enana de Draco, Enana de Carina, Enana de Sextans, Enana de Sculptor, Enana de Formas, Leo I, Leo II y Enana de Tucana.

- El Sistema del Triángulo, integrado por M33 y Enana de Piscis.




Galaxia NGC 4038-4039
Crédito: NASA , ESA , and the Hubble Heritage Team ( STScI / AURA )- ESA /Hubble Collaboration


















Galaxia espiral del Triángulo (M33)
Crédito: NASA 
















A su vez, este cúmulo de galaxias, queda integrado dentro del Supercúmulo de Virgo, el cual está formado por unos 10 grupos o cúmulos de galaxias. Se estima que pueden existir unos 10 millones de supercúmulos en el universo.

Cómo comenzó

Se cree que todo comenzó hace unos 15.000 millones de años, cuando todo el material del universo se encontraba concentrado en un solo punto. Las investigaciones indican que hubo una gran explosión, el llamado Big Bang, y desató el inicio de la formación del universo. En los primeros instantes de la explosión el universo se convierte en una inmensa bola de fuego que aumenta de tamaño a muchísima velocidad y con una temperatura de miles de millones de grados. Aproximadamente un minuto después de la explosión, el universo se ha convertido en un enorme reactor termonuclear y se comienzan a formar los primeros núcleos de helio a partir de los de hidrógeno. Es necesario que transcurran miles de años para que la temperatura descienda lo suficiente para que se puedan formar los átomos, es entonces cuando la materia comienza a agruparse por la fuerza de la gravedad y surgen las primeras estrellas. Se necesitarán aún miles de millones de años para que, gracias a la formación de inmensas nubes de gas, compuestas primordialmente de hidrógeno y helio, y por su propia gravitación, comiencen a aparecer las primeras galaxias.


Evolución del universo y de las galaxias
Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScl)




Galaxias espirales, NGC 2207 y 2163 interactuando
Crédito: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScl) 

No se conoce la forma exacta del mecanismo de la formación de una estrella, pero de alguna manera el gas se empieza a aglutinar en diferentes puntos bajo el efecto de su propia gravedad, formando nubes cada vez más densas. Un núcleo denso, que podría ser unas 60 veces mayor que el sol, la protoestrella, empieza a formase rodeado por un halo de gas. Debido al aumento de presión, cada vez mayor, y tras unos 50.000 años, el centro de la protoestrella se vuelve tan caliente que da principio la combustión nuclear y se inicia la transformación de átomos de hidrógeno en átomos de helio. Ha nacido una estrella.

La fuerza de expansión de la energía liberada en esta transformación contrarresta la fuerza de la gravedad de la estrella, lo que impide que se colapse totalmente y se estabilice. Al cabo de unos 10 millones de años se acaba el hidrógeno del núcleo. Al no existir una fuerza que contrarreste a la gravedad, éste se contrae y calienta aún más. Al mismo tiempo, el hidrógeno restante, en una corteza exterior, continúa fusionándose y se convierte en helio; la estrella se expande hasta llegar a ser una gigante roja. El núcleo se calienta al grado de poder convertir, por fusión, el helio en carbono. En fusiones sucesivas, el carbono da origen a elementos mas pesados, hasta llegar al hierro. Al llegar a éste ya no se genera más energía por fusión nuclear, y la parte media de la estrella se desintegra en forma catastrófica por efecto de su propia gravedad. El colapso libera energía hacia las partes exteriores y origina la explosión mas violenta que se conoce en el universo: la supernova.


Supernova 1994D en Galaxia NGC 4526 (abajo-izquierda)
Crédito: NASA, ESA, The Hubble Key Project Team, and The High-Z Supernova Search Team 





Después de la explosión, la supernova despide ondas de choque y nubes de gas. A partir de este gas se forma una nueva generación de estrellas, enriquecidas con elementos creados en las fusiones de la vieja estrella y elementos mas pesados creados en la tremenda explosión, y en el caso el Sol, de planetas en los que puede evolucionar la vida. Así, cada átomo de nuestro mundo se fusionó en el núcleo incandescente de una estrella gigante, que al explotar esparció los elementos necesarios para la formación de estrellas y planetas. Fue la primera generación de estrellas, estrellas gigantes, las cuales han desaparecido casi en su totalidad, y vivimos gracias a su legado. No todas las estrellas de la primera generación fueron así, pero estas son las que hicieron posible la creación de los planetas y de nosotros mismos.

De la supernova solo sobrevive el núcleo, de una extraordinaria densidad y de pocos kilómetros de diámetro. La enorme presión generada logra triturar absolutamente todo hasta convertirlo en neutrones, los que se concentran y compactan. Ha nacido una estrella de neutrones, la cual gira hasta 30 veces por segundo y emite señales de radio que se concentran en los polos magnéticos. Al barrer el espacio como el haz de la luz de un faro, los radioastrónomos captan esas señales en forma de pulsaciones, por ello, en su descubrimiento se los llamó púlsares.

Si la masa inicial es de 50 veces la del Sol, en vez de convertirse en una supernova, la inmensa fuerza de la gravedad hará que la estrella implosione sin remedio hasta convertirla en un agujero negro, donde ni siquiera la luz es capaz de escapar al intenso campo gravitatorio y donde el espacio y el tiempo se funden y contraen.



Visión artística de un agujero negro
Crédito: NASA, G. Bacon (STScl) 


Nuestro sistema

Durante la formación de una estrella como el Sol, los fragmentos de una nube de gas llegan a tardar un millón de años en contraerse hasta el tamaño del sistema solar. A medida que la nube se compacta, la liberación de energía gravitacional calienta el núcleo, el cual comienza a resplandecer. Un millón de años después de la condensación de la nube original, el Sol medía la mitad de su diámetro actual y su brillantez era de una vez y media la de la actual. En su núcleo se inician las reacciones termonucleares. La rotación obtenida al contraerse, aplanó la nube original y la cambió a un disco plano. El polvo y el gas del disco se aglutinaron en la periferia hasta formar protoplanetas.

30 millones de años después, el Sol alcanzó un estado semejante al que tiene ahora. Se inicia la transformación de hidrógeno en helio. Los protoplanetas crecieron lo suficiente para lograr atraer casi todas las partículas circundantes y convertirse así en planetas. El sistema se estabiliza y transcurren unos 4.600 millones de años así.

El hidrógeno de nuestra estrella se consumirá en unos 4.000 millones de años más. En ese momento, la combustión del hidrógeno se extenderá a las capas exteriores, las cuales se expandirán, como una gigante roja, absorbiendo en ese proceso a todos los planetas interiores. El helio que quedaba en el núcleo también se agotará, haciendo que el núcleo se contraiga y se caliente más, aunque no lo suficiente como para quemar elementos mas pesados. Las capas superiores del hidrógeno sin quemar se expandirán y formarán una nebulosa planetaria, y las capas inferiores darán lugar a una estrella enana blanca. Con el tiempo, la enana blanca se enfriará hasta convertirse en una enana negra, fría y densa, que no irradiará energía y será invisible.




Nebulosa Planetaria
Crédito: NASA, Raghvendra Sahai, John Trauger (JPL), and the WFPC2 Science Team 



















Visión artística de una enana blanca, Sirio B
Crédito: NASA, ESA y G. Bacon (STScl) 











Nacimiento de un planeta

De una forma similar a las estrellas se forman los planetas, pues se forman a partir de las mismas nubes de gas y polvo, con la diferencia de que se trata de objetos en los que no se desarrollan procesos de fusión nuclear. El comienzo de su creación parte de los discos de gas y polvo que se han observado alrededor de algunas estrellas recién formadas, discos en los que las partículas se atraen unas a otras y se fusionan en objetos que cada vez tienen un mayor tamaño. Con el incremento de masa, se aumenta cada vez más rápidamente su fuerza de atracción sobre los objetos circundantes, terminando por "limpiar" la vecindad de su órbita.



Anillo de polvo alrededor de Fomalhaut. Estas observaciones se consideran la evidencia de la presencia de un planeta gigante modelando la densidad de polvo en el anillo de material observado.
Crédito: NASA , ESA , P. Kalas and J. Graham (University of California, Berkeley) and M. Clampin ( NASA /GSFC) 







Ilustración del supuesto planeta que orbita Fomalhaut por el interior del anillo, con estrellas y constelaciones de fondo, incluido el Sol en la constelación de Leo.
Crédito: NASA , ESA and A. Feild ( STScI ) 







En nuestro sistema contamos con ocho planetas, cuatro de tipo telúrico o rocosos (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) y otros cuatro de tipo joviano, esencialmente gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).

Desde el año 1955, cuando se descubrió el primer planeta extrasolar (exoplaneta) orbitando la estrella 51 Pegasi b, la cifra ha ascendido a mas de 200 planetas, que en su mayoría corresponden con planetas gigantescos del tipo joviano y en algunos casos corresponden con sistemas planetarios múltiples (mas de un planeta orbitando una misma estrella, siendo el primer sistema múltiple detectado el de Upsilom Andromedae), aunque esto es normal, pues son los más fáciles de detectar con los medios técnicos disponibles. El planeta con una masa mas parecida a nuestra Tierra es OGLE-2005-BLG-390L b, orbitando a una estrella en la constelación de Sagitario, con unas 5,5 veces la masa de la Tierra.



Visión artística del exoplaneta OGLE-2005-BLG-390L b
Crédito: NASA y ESA 











Como evolucionan las estrellas

Como será una estrella y su final depende casi en exclusiva de la masa que tenía la nube de gas que se compactó para crearla. Si la nube original no tuviera la masa suficiente para iniciar procesos termonucleares del hidrógeno, se parecerían mas a un planeta gaseoso como Júpiter. A estas estrellas se las denomina enanas marrones. Objetos con una masa inferior a 80 veces la masa de Júpiter exhiben este comportamiento.




Objeto candidato a enana marrón (B), CHXR 73 B. orbitando alrededor de una enana roja (A)
Crédito: NASA, ESA y K. Luhman (Penn State University)













Si la masa inicial está por debajo de 0,5 veces la del Sol, solo conseguirán quemar el hidrógeno, convirtiéndose en enanas blancas de helio, con una vida en torno a los 50.000 millones de años. Son los objetos más longevos del universo.

Si la masa está entre 0,5 y 10 veces la del Sol, al agotar el hidrógeno serán capaces de calentarse lo suficiente como para iniciar la combustión del helio, acabando sus días como enanas blancas de carbono y oxígeno; y formando una nebulosa planetaria. Es el caso de nuestra estrella.

Si la masa es superior a 11 veces la del Sol, evolucionan a través de todas las fases de combustión hasta llegar al hierro y agotar así toda la energía potencial nuclear de que disponen. El final de estas estrellas será el inmenso estallido de una supernova, dejando como remanente una estrella de neutrones.

Mas allá de las 50 masas solares, la gravedad es tan excesiva que no hay nada que pueda contrarrestar el colapso total de la estrella, convirtiéndose en un agujero negro.


Como acabará

Desde el gran estallido original, Big Bang, el universo se sigue expandiendo, y las últimas mediciones indican que cada vez lo hace a mayor velocidad. Al mismo tiempo, toda la materia del universo se atrae la una a la otra por efecto de la gravedad. Esta fuerza podría ser capaz de detener la expansión, incluso de invertirla, todo dependerá de la cantidad de materia que exista, y esta es la gran incógnita, pues solo somos capaces de ver aproximadamente el 1% del total. El 99% restante la materia se cree que está ubicada en los inmensos halos que rodean a las galaxias, pero no la podemos ver ni medir, a esta materia es a la que se denomina materia oscura.



Posibles escenarios para el universo
Crédito: NASA y A. Feild (STScl) 


Dependiendo de la cantidad de materia total se vierten dos hipótesis:

La primera se basa en que la masa total existente no será suficiente para detener la expansión, abocando al universo a una expansión infinita, en la que las estrellas terminarán por consumir el total del combustible disponible y se terminarán apagando. Se trata de un universo oscuro, frío y yelmo. Se trata del Big Rip o Gran Desgarramiento, en la que la gravedad se llega a hacer tan débil que primero los sistemas solares perderían su cohesión, se difuminarían las estrellas y los planetas y al final terminarían destruyéndose los átomos, llegando el fin del tiempo, el cual se ha estimado en unos 35.000 millones de años.

La segunda es todo lo contrario. Si la masa disponible en el universo es suficiente para detener la expansión e invertirla, donde el universo volvería a comprimirse hasta colapsarse en una singularidad dentro de unos 20.000 millones de años, se trata del Big Crunch o la Gran Implosión. Este colapso podría volver a originar un nuevo Big Bang. 



Fuentes: El cielo del mes