El Universo Ese Gran Desconocido

La supernova es un evento poco común. En cada galaxia se suelen dar una explosión cada 200 años. En estas explosiones, la mayor parte de la masa de la estrella original se lanza a grandes velocidades. Durante algunos días, la supernova radía la misma energía que durante toda su vida, llegando a brillar más que el conjunto de estrellas que residen en su galaxia. Con el paso de los años, el remanente de la supernova se esparcirá, creando una nebulosa.

Las explosiones que señalan el final de una estrella masiva se denominan supernovas de tipo II. Existe otro caso, las de tipo I, que involucra la acción en un sistema de dos estrellas que se orbitan y cuya detonación es más brillante. Una de estas estrellas debe ser una enana blanca. Cuando el par está lo suficientemente cerca, la enana blanca comienza a robarle a su compañera. El problema es que cuando la enana blanca llega a tener 1,4 masas solares, muere de indigestión en un gran estallido.

Las supernovas que suceden en nuestra propia galaxia son todo un espectáculo, ya que llegan a ser visibles a simple vista con un brillo tal que pueden verse de día. Desgraciadamente, y como ya se ha comentado, es un fenómeno inusual. Entre las supernovas más famosas se encuentran la del año 1054 d.C, registrada por los chinos. Johannes Kepler, contemporáneo y colega de Galileo, registró una de estas supernovas cercanas en el año 1604 antes de la invención del telescopio. Desde entonces no hemos visto ninguna en la Vía Láctea, pero en 1987, una estrella apareció en los cielos australes siendo visible también a simple vista. Se trataba de la supernova SN 1987 A (A, por ser la primera del año) y estaba situada en la Pequeña Nube de Magallanes, una de las galaxias satélite de la Vía Láctea.

Zona de formación estelar

El nacimiento y evolución de las estrellas depende de su masa. Se forman a partir de una nebulosa que se compone de partículas de polvo e hidrógeno gas. La gravedad une este material en glóbulos, cuyos centros se calientan hasta que el hidrógeno comienza a convertirse en helio por reacciones nucleares.

Después de decenas de millones de años, la estrella central, con más masa, empieza a agotar su combustible nuclear y explota como una supernova, dejando tras ella un púlsar. Después de unos diez mil millones de años. Una estrella con menos masa, comienza también a llegar al final de su vida. Este núcleo se desploma, formando una nebulosa planetaria.

Formación de estrellas

Esta nebulosa llena de color, denominada NGC 604, es uno de los mayores y mejores ejemplos de nacimiento estelar en una galaxia cercana. La nebulosa NGC 604 es semejante a otras regiones de formación de estrellas en la Vía Láctea que nos resultan familiares, como la nebulosa de Orión, pero en este caso nos hallamos ante una enorme extensión que contiene más de 200 brillantes estrellas azules inmersas en una resplandeciente nube gaseosa que ocupa 1.300 años-luz de espacio, unas cien veces el tamaño de la Nebulosa de Orión, la cual aloja exactamente cuatro estrellas brillantes centrales. Las luminosas estrellas de NGC 604 son extremadamente jóvenes, ya que se han formado hace tres millones de años.

La mayor parte de las estrellas calientes y masivas componen un amplio cúmulo en el interior de una cavidad cercana al centro de la nebulosa. Los vientos de las estrellas azules, así como las explosiones de supernovas, son los agentes de tal erosión. Las más pesadas estrellas en NGC 604 superan en 120 veces la masa de nuestro Sol, y su temperatura superficial alcanza unos 40.000º K. Un torrente de radiación ultravioleta fluye desde estos lugares, lo que hace brillar el gas nebular circundante.

La nebulosa NGC 604 está en un brazo espiral de la cercana galaxia M33, a 2.7 millones de años-luz hacia la constelación del Triángulo. M33 forma parte del Grupo Local de galaxias, que también incluye a la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda; como ésta, puede ser observada a través de unos binoculares. Fue registrada por primera vez en 1.784 por el astrónomo inglés William Herschel. En nuestro Grupo Local, sólo la Nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes excede a NGC 604 en el número de estrellas recientes, a pesar de su tamaño ligeramente inferior.

Supergigante roja

El Telescopio Espacial Hubble ha obtenido estas imágenes del expansivo halo de luz que rodea a la estrella V838 Monocerotis, una supergigante roja bastante insólita. Se encuentra a unos 20.000 años-luz, hacia la constelación de Monoceros (el Unicornio). En plena explosión llegó a superar en 600.000 veces la luminosidad de nuestro Sol. De hecho, se transformó en una de las estrellas más brillantes de toda la Vía Láctea, hasta que su brillo decayó de nuevo.

El denominado «eco de luz» de una nube de polvo en torno a la estrella ha revelado notables estructuras desde que la estrella incrementó su brillo súbitamente a comienzos del 2.002 durante varias semanas. El Hubble vigiló la evolución del eco a través de varias fotos que muestran los remolinos causados por la turbulencia en el polvo y gas cercanos a la estrella. Este material habría sido eyectado en alguna explosión previa, hace algunas decenas de miles de años. El polvo circundante permaneció invisible hasta que la brillante explosión de la estrella central lo iluminó.

El acontecimiento mostró similaridad en algunos aspectos a las novas, que incrementan de improviso su brillo debido a las explosiones termonucleares en sus superficies. Sin embargo, algunos detalles de V8383 Mon, en particular su color extremadamente rojo, poco tiene que ver con ninguna nova anteriormente conocida. Tampoco expelió sus capas externas, sino que creció enormemente en tamaño, mientras descendía su temperatura superficial. El proceso de inflado hasta tamaños inmensos sin despojarse de la envoltura exterior, no es muy usual, y en absoluto semejante a lo que ocurre en una nova. Presenta una rara combinación de propiedades estelares nunca vistas que, tal vez, representen un estado transitorio en la evolución estelar rara vez observado en el Universo.

Restos de una Supernova

Estos delicados filamentos son residuos de una explosión estelar ocurrida en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia visible en el cielo austral, situada a 160.000 años-luz de distancia, que acompaña a la Vía Láctea. Proceden de la muerte de una estrella masiva en una explosión de supernova, cuya fenomenal luz alcanzaría la Tierra hace varios miles de años. Este material filamentario será finalmente reciclado para la construcción de nuevas generaciones estelares en la Gran Nube de Magallanes. Nuestro propio Sol y planetas están constituídos de residuos similares de supernovas que explotaron en nuestra galaxia hace miles de millones de años.

Esta estructura alberga una estrella de neutrones muy potente que puede ser el resto central de la explosión. Resulta muy común para el núcleo de una estrella que explota como supernova, disfrutar de una nueva vida en forma de estrella de neutrones giratoria, o púlsar, tras despojarse de sus capas externas. En el caso de N49, no sólo nos hallamos ante una simple estrella de neutrones que gira cada 8 segundos: tambien posee un robusto campo magnético mil billones de veces más potente que el campo magnético terrestre. Esta notable característica coloca a esta estrella en la clase exclusiva de objetos denominados «magnetars».

El 5 de Marzo de 1.979 esta estrella de neutrones desencadenó un episodio histórico de explosión de rayos gamma que fue detectado por numerosos satélites. Los rayos gamma portan millones de veces más energía que los fotones visibles, pero la atmósfera terrestre nos protege bloqueando los procedentes del espacio exterior. Desde la estrella de neutrones de N 49 ha surgido emisión de rayos gamma en varias ocasiones posteriores.

Dibujo Gigante Roja

Una gigante roja alcanza su mayor tamaño cuando todo su hidrógeno central se ha convertido en helio. En esta época se expande hasta el punto de devorar los planetas que pudiera haber a su alrededor, si tenia un sistema planetario.

Esto es lo que le sucederá a nuestro Sol, cuando se convierta en gigante roja y se trague, al menos, los cuatro primeros planetas, incluida la Tierra.

Resto de supernova

La supernova es un evento poco común. En cada galaxia se suelen dar una explosión cada 200 años. En estas explosiones, la mayor parte de la masa de la estrella original se lanza a grandes velocidades.

Durante algunos días, la supernova radía la misma energía que durante toda su vida, llegando a brillar más que el conjunto de estrellas que residen en su galaxia. Con el paso de los años, el remanente de la supernova se esparcirá, creando una nebulosa.

La foto del Telescopio Espacial Hubble muestra los restos de la supernova M1 (NGC 1952).

Tamaño de Betelgeuse

Betelgeuse es una estrella brillante que señala el lado derecho de la constelación Orión. También conocida como Alpha Orionis, Betelgeuse es una estrella rojiza, una de las más brillantes del cielo nocturno. Está a unos 300 años luz de la Tierra.

El diámetro de Betelgeuse varía de los 419 a los 580 millones de kilómetros, lo que la convierte en una de las estrellas más grandes que se pueden observar. Si Betelgeuse estuviera situada en el centro de nuestro Sistema Solar, su radio incluiría las órbitas de Mercurio, Venus y la Tierra.

Estrella joven en Orión

El telescopio Hubble continua revelando llamativos e intrincados tesoros en las cercanías; en este caso, una intensa región de formarción de estrellas conocida como la Gran Nebulosa de Orion. Esta joya es un lazo chocante alrededor de luna estrella muy joven, LL Orion, mostrada en esta foto.

Esta estructura en forma de arco es en realidad una onda de choque de medio año-luz de tamaño, creada cuándo el viento estrelar procedente de la estrella joven LL Orionis colisiona con el caudal procedente de la Nebulosa de Orion. A la deriva, dentro de la cuna estrellar de Orion, y todavía en su fase de formación, la estrella variable LL Orionis genera un viento más energético que el viento de nuestro propio Sol, una estrella de mediana edad. Como que el rápido viento estrellar choca con el gas que se mueve lentamente, se forma un frente de choque análogo a la ola que crea la proa de un barco desplazándose a través del agua o de un avión viajando a velocidad supersónica.

A unos 1.500 años-luz de distancia, dentro de nuestro brazo espiral en la Vía Láctea, la Nebulosa de Orión está en el centro de la región de la Espada de la constelación de Orión el Cazador, que domina el cielo nocturno a inicios del invierno, en las latitudes Norte.

Protoplanetas

Una gran cantidad de estrellas no son solitarias, sino que pertenecen a sistemas formados por dos o más estrellas, en los que puede resultar difícil la formación de planetas debido a la inexistencia de órbitas estables: los protoplanetas se verían arrastrados en una y otra dirección por las influencias gravitatorias de las diferentes estrellas. En estos sistemas es probable que lo único que se forme sean pedazos de escombros cósmicos como los que existen en nuestro cinturón de asteroides.

El proceso de formación de planetas es muy eficiente. Inicialmente, las colisiones entre los planetésimos ocurren a baja velocidad, así que colisionan objetos que tienden a fusionarse y crecer. A una distancia Tierra-Sol típica, un objeto de 1 km tarda sólo unos 1000 años en crecer hasta 100 km. Otros 10.000 años producen protoplanetas de casi 1000 km de diámetro, los cuales crecen en 10.000 años más hasta protoplanetas de casi 2000 km de diámetro. Así, objetos del tamaño de la Luna pueden formarse en tan poco tiempo como 20.000 años.

A medida que los protoplanetas se hacen más grandes y masivos, su gravedad crece. Cuando algunos objetos alcanzan un tamaño de unos 1000 km, empiezan a atraer al resto de objetos más pequeños. La gravedad atrae a los acúmulos de roca del tamaño de asteroides, a velocidades cada vez más altas. Van tan rápido que cuando colisionan, no se fusionan sino que se pulverizan. Mientras los protoplanetas más grandes continúan creciendo, el resto se convierten mutuamente en polvo.

Cúmulo NGC 6397

El núcleo del cúmulo globular NGC 6397 parece un cofre repleto de relucientes joyas. Está situado a 8.200 años-luz hacia la constelación austral del Ara, y se encuentra entre los más cercanos al Sistema Solar. Las estrellas se encuentran aquí muy juntas, con un espacio entre ellas de unas semanas-luz, mientras que nos separan cuatro años-luz de la estrella más cercana al Sol, Alfa Centauri. La densidad estelar supera en este lugar un millón de veces las proximidades de nuestro sistema.

Las estrellas de NGC 6397 se hallan en constante movimiento y se producen muchas colisiones. Aún así, transcurren millones de años antes de que se produzca alguna colisión. Estas imágenes del Hubble tienen como objetivo la investigación de los remanentes de los choques estelares y encuentros cercanos. Tras un choque directo, dos estrellas pueden fusionarse y generar una nueva estrella denominada «azul rezagada»; estas jóvenes estrellas, muy calientes y brillantes, destacan entre los viejos astros que componen la mayoría de un cúmulo globular.

Si dos estrellas se acercan lo suficiente, pero sin llegar a chocar, puede producirse una captura y ambas permanecerán gravitacionalmente unidas. Un tipo de binaria originada de este modo son las «variables cataclísmicas»: una estrella normal que consume hidrógeno nuclear en compañía de una enana blanca. La enana blanca extrae material de la superficie de su compañera; este material conforma un disco de acreción que ciñe a la enana blanca para caer finalmente hasta su superficie. Como resultado observamos una variación en el brillo estelar. El calor producido mediante el proceso de acrección genera tambien grandes cantidades de luz ultravioleta y azul.

Enana blanca

Como si fuera una mariposa, esta estrella enana blanca comienza su vida envolviéndose en un capullo. Sin embargo, en esta analogía, la estrella sería más bien la oruga y el capullo de gas expulsado la etapa verdaderamente llamativa y hermosa.

La nebulosa planetaria NGC 2440 contiene una de las enanas blancas conocidas más calientes. La enana blanca se ve como un punto brillante cerca del centro de la fotografía. Eventualmente, nuestro Sol se convertirá en una «mariposa enana blanca», pero no en los próximos 5 mil millones de años.

Las estrellas conocidas como «enanas blancas» pueden tener diámetros de sólo una centésima del Sol. Son muy densas a pesar de su pequeño tamaño.

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Fuente:

http://www.astromia.com/