Blog de Enunlugardelcosmos

remanentes estelares

BPM 37093 "Lucy in the sky with diamonds".

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

Este 13 de febrero (2018) se cumplen 15 años del descubrimiento por la Universidad de Harvard de BPM 37093, una enana blanca situada a 54 años luz, en la constelación de Centauro. Al estar compuesta de carbono cristalizado, se demuestra la teoría rusa de que las estrellas tienden a cristalizarse al final de su vida, como ocurrirá con el sol.

Su nombre oficial es Lucy, debido a la famosa canción de Los Beatles, "Lucy in the sky with diamonds".

No hay texto alternativo automático disponible.



Time lapse de la Nebulosa del Cangrejo

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

Time lapse de la Nebulosa del Cangrejo, hecha a partir de observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, revela estructuras onduladas que se expanden hacia afuera desde el "corazón" del remanente estelar.

En el "corazón" de la nebulosa yace una estrella de neutrones como remanente de la explosión (supernova) de la estrella, tiene aproximadamente la misma masa que el sol, pero está comprimida en una esfera ultradensa de unos 28 a 30 kilómetros aprox. Esta reliquia superviviente es una dinamo tremenda que gira 30 veces por segundo. La estrella de neutrones que gira rápidamente es visible en la imagen como el objeto brillante justo debajo del centro. El objeto brillante a la izquierda de la estrella de neutrones es una estrella de primer plano o de fondo.

Crédito: NASA La "película" está compuesta por 10 exposiciones de Hubble tomadas entre septiembre y noviembre de 2005 por Advanced Camera for Surveys.


Remanente de supernova

Escrito por Enunlugarenelcosmos 20-04-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Los restos o el remanente de supernova es una estructura nebulosa formada a partir de la explosión. Este remanente está rodeado por una onda de choque expansiva que barre todo a su alrededor y choca durante su paso. La estrella ya sin energía alguna en su núcleo implosiona según su gravedad ocasionando alguna de las dos rutas posibles para una supernova: Una estrella de neutrones o un agujero negro. Pero no todo se destruye en una explosión de supernova, sino que el núcleo de la estrella permanece. Este núcleo, rico en hierro, proseguirá su hundimiento. El hundimiento se detendrá o, por el contrario, continuará indefinidamente dependiendo de la masa del núcleo tras la explosión.
Los descubrimientos de supernovas son notificados a la UAI (Unión Astronómica Internacional), la cual distribuye una circular con el nombre recientemente asignado. El nombre se forma por el año del descubrimiento y la designación de una o dos letras. Las primeras 26 supernovas del año llevan letras de la A a la Z (ejem. Supernova 1987A); las siguientes llevan aa, ab, etc.
-La estrella de neutrones
También llamados Pulsares, se forman cuando el hundimiento del núcleo se detiene a consecuencia de los neutrones, que se desplazan sin rumbo debido a las altas temperaturas ocasionando que la materia se encuentre disgregada en protones, neutrones y electrones. Las estrellas de neutrones o pulsares tienen un campo magnético muy grande, con lo que se induce a la emisión progresiva de radiación electromagnética en forma de pulsos, los cuales se mueven a intervalos periódicos de acuerdo con el período de rotación.
-Agujeros negros
Por otro lado, cuando el núcleo que se mantiene durante la explosión de supernova tiene una masa que sobrepasa el límite de la misma, es decir, la masa de unos tres soles, su hundimiento se inevitable. Esto conlleva a que la densidad de la estrella sea increíblemente alta, provocando que colapse, a partir de esto se forman los agujeros negros. Entre más densidad de luz exista, más grande será el agujero negro, tan grande que cualquier cosa que esté cerca de ellos será atrapada debido a su intensa fuerza gravitatoria.
-Asimetría.
Un quebradero de cabezas de larga data a cerca de las supernovas de Tipo II es por qué el objeto compacto que queda después de la explosión adquiere una gran velocidad lejos del epicentro; se observa que los púlsar, y por lo tanto las estrellas de neutrones, tienen altas velocidades. Presumiblemente lo mismo sucede con los agujeros negros, a pesar de que son mucho más difíciles de observar aisladamente. El impulso inicial puede ser sustancial, imprimiéndole a un objeto de más de una masa solar la velocidad de 500 km/s o aún mayor. Esto indica una asimetría en la explosión, pero el mecanismo por el que el impulso se transfiere al objeto compacto sigue siendo desconocido.
Una posible explicación de la asimetría en la explosión es una convección a gran escala por encima del núcleo. La convección puede crear variaciones en las abundancias de elementos locales, dando lugar a una combustión nuclear irregular durante el colapso, rebote y la consiguiente explosión. 
Otra posible explicación es que la acumulación de gas en la estrella de neutrones central puede crear un disco que expulsa chorros altamente direccionales propulsando materia a muy alta velocidad fuera de la estrella y provocando choques transversales que desbaratan por completo la estrella. Estos chorros podrían desempeñar un papel crucial en la explosión de la supernova resultante. (Actualmente se favorece a un modelo similar para explicar las grandes ráfagas de rayos gamma.)
A través de la observación, también se han confirmado estas asimetrías iniciales en las explosiones de las supernovas Tipo Ia. Este resultado puede significar que la luminosidad inicial de este tipo de supernova depende del ángulo de observación. Sin embargo, la explosión se hace más simétrica con el paso del tiempo. Los primeros indicios de asimetrías son detectables mediante la medición de la polarización de la luz emitida. 
-El papel de las supernovas en la evolución estelar.
Las supernovas contribuyen a enriquecer el medio interestelar con metales (para los astrónomos, «metal» es todo elemento más pesado que el helio). Así, tras cada generación de estrellas (y, consecuentemente, de supernovas), la proporción de elementos pesados del medio interestelar aumenta. Mayores abundancias en metales tienen importantes efectos sobre la evolución estelar. Además, sólo los sistemas estelares con metalicidad lo suficientemente alta pueden llegar a desarrollar planetas. Una mayor metalicidad conlleva pues una mayor probabilidad de formación de planetas, pero también contribuye a formar estrellas de menor masa. Esto es debido a que el gas acretado por la protoestrella es más sensible a los efectos del viento estelar cuanto más elementos pesados posea, pues éstos absorben mejor los fotones.
Alex Filippenko y sus colaboradores postulan que las mayores supernovas (como la SN 2005ap y la SN 2006gy) habrían sido producidas por estrellas muy masivas (de 100 o más masas solares, en los casos citados 150 masas solares), y que estrellas de esas características habrían constituido la primera generación de estrellas en el universo; al estallar como gigantescas supernovas habrían difundido en el universo los elementos químicos a partir de los cuales se generaron las nuevas estrellas (y astros en general). Tales elementos químicos serían en definitiva los que constituyen a cada ente material conocido, y por supuesto, incluidos todos los seres vivos.
Imagen artística, el pulsar en la Nebulosa del Cangrejo está viajando a 375 km/s relativo a la nebulosa.
Imagen 2 en Rayos X de la supernova SN 1006, tomada por ASCA, un satélite de la NASA para el estudio de los rayos cósmicos.

Foto de En un lugar del cosmos.

Foto de En un lugar del cosmos.


Enana negra

Escrito por Enunlugarenelcosmos 13-04-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Una enana negra es un astro hipotético resultante del consumo completo de la energía térmica de una enana blanca. Sería un cuerpo frío e invisible en el espacio. Se cree que el universo no tiene la suficiente edad (13.700 millones de años) para albergar una de estas estrellas. Encontrar una estrella de este tipo es muy difícil, ya que no emite luz y su emisión de energía es indetectable. Una forma sería detectar su campo gravitatorio.

Una enana es el remanente de una estrella de una poca o media masa, una vez que todo su hidrógeno ha sido consumido o expulsado. Este resto es una densa pieza de materia degenerada que lentamente se enfría y cristaliza por emisión de radiación calórica, que finalmente se convertiría en una enana negra.
Debido a que la evolución de las enanas blancas depende de cuestiones físicas, como la naturaleza de la materia oscura y la posibilidad de la evaporación de protones, que nunca ha sido observada y no se entiende la naturaleza de este fenómeno, no se puede determinar con exactitud el tiempo que necesitaría una enana blanca para convertirse en una enana negra. Barrow & Tipler estiman que tomaría 10^15 años que una enana blanca se enfríase hasta los 5 K; sin embargo, si las partículas masivas de interacción débil (conocidas como WIMP) existieran, es posible que estas interacciones permitieran que las enanas blancas se mantuvieran más calientes, durante aproximadamente 10^25 años. Si el protón no es estable, las enanas blancas se mantendrían calientes más tiempo por la energía producida por la evaporación de protones, durante un tiempo hipotético de 10^37 años. Adams y Laughlin calcularon que la evaporación de protones aumentaría la temperatura superficial de una enana blanca a aproximadamente 0,06 K. A pesar de que es frío, sería más caliente que la temperatura de la Radiación de fondo de microondas tendrá dentro de 10^37 años, en el futuro.
El nombre de "enana negra" también ha sido aplicado a objetos sub-estelares que no tienen suficiente masa (aproximadamente 0,08 masas solares) para mantener la fusión nuclear del hidrógeno. Estos objetos son llamados enanas marrones, un término introducido en 1970. Las enanas negras no deben ser confundidas con agujeros negros o con estrellas de neutrones.

Foto de En un lugar del cosmos.


Magnetar o magnetoestrella

Escrito por Enunlugarenelcosmos 12-04-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Un magnetar o magnetoestrella es un tipo de estrella de neutrones alimentada con un campo magnético extremadamente fuerte. Se trata de una variedad de púlsar cuya característica principal es la expulsión, en un breve período (equivalente a la duración de un relámpago), de enormes cantidades de alta energía en forma de rayos X y rayos gamma. El campo magnético deteriora la potencia de emisión de la radiación electromagnética de alta energía, principalmente los rayos X y los rayos gamma.
Los rayos gamma están formados por fotones pertenecientes al extremo más energético del espectro electromagnético, seguidos de los rayos X y, a continuación, de los rayos ultravioleta. Si los rayos X expulsados por el magnetar son de alta intensidad recibe entonces el nombre de Púlsar Anómalo de Rayos X, (del inglés: Anomalous X-ray Pulsars, o su acrónimo AXPs). Si los rayos expulsados pertenecen al espectro gamma de más alta intensidad, reciben el nombre de Repetidores de Gamma Suave, (o SGRs siglas del inglés de: Soft Gamma Repeater).
Los rayos gamma ordinarios conocidos como GRBs brotes de rayos gamma, del inglés gamma-ray bursts, ya eran conocidos en las postrimerías de los años 1960. El descubrimiento de estos rayos tremendamente energéticos provenientes del espacio, se efectuó en plena guerra fría, cuando las dos superpotencias, EE. UU. y la URSS, se espiaban mutuamente tratando de controlar su arsenal nuclear. Con el fin de verificar el tratado de no proliferación de armas nucleares, EEUU lanzó una flota de satélites conocidos como Proyecto Vela. Con estos satélites, dotados especialmente para la captación de rayos X y rayos gamma, se descubrieron en 1967 aleatorias explosiones de estos últimos que, a modo de flashes, parecían venir desde distintas direcciones del Universo. El hallazgo se mantuvo en secreto hasta que, en 1973, fue dado a conocer a la opinión pública por Ray Klebesabel y su equipo del Laboratorio Nacional de Los Álamos.
Poco se conoce acerca de la estructura física de los magnetares, ya que ninguno de ellos se halla lo suficientemente próximo a la Tierra para ser estudiado correctamente. Al igual que otras de estrellas de neutrones, los magnetares poseen un diámetro aproximado de 20 kilómetros. Concretamente el SGR 1806-20, del diámetro mencionado tiene una masa de casi 4x10^25 kg, lo cual le da una densidad media que se acerca a 10 billones de kg/m3, lo que quiere decir que es casi 10 billones de veces más denso que el agua. (Aun así, la masa del Sol es unas 50.000 veces mayor que la del magnetar mencionado). La sustancia que forma el magnetar, en ocasiones es referida como neutronio (teóricamente formada sólo por neutrones). Los magnetares son diferenciados del resto de estrellas de neutrones por tener campos magnéticos más fuertes, y por rotar comparativamente más despacio, con la mayoría de los magnetares tardando entre uno y diez segundos para realizar una rotación completa, mientras a una estrella de neutrones promedio le toma menos de un segundo. La vida activa de un magnetar es corta, sus potentes campos magnéticos se desmoronan pasados los 10.000 años, perdiendo consecuentemente su vigorosa emisión de rayos X. Dado el número de magnetares observables hoy en día, un cálculo eleva el número de magnetares inactivos en la Vía Láctea a unos treinta millones.
Los sismos producidos en la superficie de un magnetar causan gran volatilidad en la estrella y en el campo magnético que le rodea, lo que generalmente acarrea emisiones extremadamente poderosas de rayos gamma, las cuales han sido registradas en la Tierra en los años 1979, 1998 y 2004.
La teoría acerca de estos objetos fue formulada en 1992 por Robert C. Duncan de la Universidad de Texas en Austin y Christopher Thompson del Instituto Canadiense de Física Teórica. Posteriormente, esta teoría ha sido ampliamente aceptada por el resto de la comunidad científica como una explicación física que satisface hasta el momento las observaciones realizadas sobre estos objetos.
Actualmente, se considera que de cada diez explosiones de supernovas, solamente una da origen al nacimiento de un magnetar. Si la supernova posee entre 6 y 12 masas solares, se convierte en una estrella de neutrones de no más de 10 a 20 km de diámetro. Según la hipótesis de los científicos mencionados anteriormente, los requisitos previos para convertirse en magnetar son una rotación rápida y un campo magnético intenso antes de la explosión. Este campo magnético sería creado por un generador eléctrico (efecto dinamo) que utiliza la convección de materia nuclear que dura los diez primeros segundos alrededor de la vida de una estrella de neutrones. Si esta última gira lo suficientemente rápido, las corrientes de convección se vuelven globales y transfieren su energía al campo magnético. Cuando la rotación es demasiado lenta, las corrientes de convección sólo se forman en regiones locales. Un púlsar sería, pues, una estrella de neutrones que, en su nacimiento, no habría girado lo suficientemente deprisa durante un corto lapso de tiempo para generar este efecto dinamo. El magnetar posee un campo lo suficientemente poderoso como para aspirar la materia de los alrededores de la estrella hacia su interior y comprimirla; esto conlleva que se disipe una cantidad significativa de energía magnética durante un periodo aproximado de unos 10.000 años.
Con el tiempo, el poder magnético decae tras expulsar ingentes cantidades de energía en forma de rayos X y gamma. Las tensiones que causan el colapso se producen a veces en las capas externas de los magnetares, constituidos por plasma de elementos pesados (principalmente de hierro). Estas vibraciones intermitentes muy energéticas producen vientos de rayos X y gamma, de ahí el nombre de repetidoras de rayos gamma suaves.
El 27 de diciembre de 2004, se registró un estallido de rayos gamma proveniente del magnetar denominado SGR 1806-20 situado en la Vía Láctea. El origen estaba situado a unos 50.000 años luz. En la opinión de eminentes astrónomos, si se hubiera producido a tan solo 10 años luz de la Tierra, —distancia que nos separa de alguna de las estrellas más cercanas—, hubiera peligrado seriamente la vida en nuestro planeta al destruir la capa de ozono, alterando el clima global y destruyendo la atmósfera. Esta explosión resultó ser unas cien veces más potente que cualquier otro estallido registrado hasta ahora. La energía liberada en dos centésimas de segundo fue superior a la producida por el Sol en 250.000 años.
A continuación se puede ver una pequeña comparación entre distintas intensidades de campos magnéticos:
Brújula movida por el campo magnético de la Tierra: 0,6 Gauss;
Pequeño imán, como los sujetapapeles de los frigoríficos: 100 Gauss;
Campo generado en la Tierra por los electroimanes más potentes: 4,5×10^5 Gauss (450.000 Gauss);
Campo máximo atribuido a una de las denominadas estrellas blancas: 1×10^8 Gauss (100 millones de Gauss);
Magnetares (SGRs y AXPs): 10^14 ~ 10^15 Gauss.
Imagen representación artística de un magnetar.

Foto de En un lugar del cosmos.