Imagen de una Familia Estelar

Un mosaico del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA de las regiones Cepheus C y Cepheus B. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

En este gran mosaico celeste tomado por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y publicado en 2019, hay mucho que ver, incluidos múltiples grupos de estrellas nacidas de los mismos grupos densos de gas y polvo. Algunos de estos grupos son más antiguos que otros y están más evolucionados, lo que lo convierte en … Leer más

Los Restos de la Explosión de la Supernova Kepler no se Ralentizaron Tras 400 Años

Image Credit: NASA/CXC/Univ of Texas at Arlington/M. Millard et al.

Los astrónomos han utilizado el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA para registrar material que se aleja del sitio de una estrella que explotó a velocidades superiores a 30 millones de kilómetros por hora. Esto es unas 25.000 veces más rápido que la velocidad del sonido en la Tierra.

El remanente de supernova de Kepler son los escombros de una estrella detonada que se encuentra a unos 20.000 años luz de distancia de la Tierra en nuestra galaxia, la Vía Láctea. En 1604, los primeros astrónomos, incluido Johannes Kepler, que se convirtió en el homónimo del objeto, vieron la explosión de supernova que destruyó la estrella.

Ahora sabemos que el remanente de supernova de Kepler es la secuela de una supuesta supernova de Tipo Ia, donde una pequeña estrella densa, conocida como enana blanca, supera un límite de masa crítica después de interactuar con una estrella compañera y sufre una explosión termonuclear que hace añicos a la enana blanca y lanza sus restos hacia afuera.

El último estudio rastreó la velocidad de 15 pequeños «nudos» de escombros en el remanente de supernova de Kepler, todos brillando en rayos X. Se midió que el nudo más rápido tenía una velocidad de 37 millones de kilómetros por hora, la velocidad más alta jamás detectada de restos de supernova en rayos X. La velocidad promedio de los nudos es de aproximadamente 16 millones de kilómetros por hora, y la onda expansiva se expande a aproximadamente 23 millones de kilómetros por hora. Estos resultados confirman de forma independiente el descubrimiento de 2017 de nudos que viajan a velocidades de más de 30 millones de kilómetros por hora en el remanente de supernova Kepler.

Los investigadores en el último estudio estimaron las velocidades de los nudos analizando los espectros de rayos X del Chandra, que dan la intensidad de los rayos X en diferentes longitudes de onda, obtenidos en 2016. Comparando las longitudes de onda de las características en el espectro de rayos X con valores de laboratorio y usando el efecto Doppler, midieron la velocidad de cada nudo a lo largo de la línea de visión desde el Chandra hasta el remanente. También utilizaron imágenes del Chandra obtenidas en 2000, 2004, 2006 y 2014 para detectar cambios en la posición de los nudos y medir su velocidad perpendicular a nuestra línea de visión. Estas dos medidas se combinaron para dar una estimación de la velocidad real de cada nudo en el espacio tridimensional. Un gráfico ofrece una explicación visual de cómo se combinaron los movimientos de los nudos en las imágenes y los espectros de rayos X para estimar las velocidades totales.

El trabajo de 2017 aplicó la misma técnica general que el nuevo estudio, pero utilizó espectros de rayos X de un instrumento diferente del Chandra. Esto significó que el nuevo estudio tenía determinaciones más precisas de las velocidades del nudo a lo largo de la línea de visión y, por lo tanto, las velocidades totales en todas las direcciones.

En esta nueva secuencia de las cuatro imágenes del Chandra del remanente de supernova de Kepler, el rojo, el verde y el azul revelan los rayos X de baja, media y alta energía, respectivamente. La película se acerca para mostrar varios de los nudos que se mueven más rápido.

Las altas velocidades en Kepler son similares a las que los científicos han visto en observaciones ópticas de explosiones de supernovas en otras galaxias solo días o semanas después de la explosión, mucho antes de que se forme un remanente de supernova décadas después. Esta comparación implica que algunos nudos en Kepler apenas se han ralentizado por colisiones con el material que rodea al remanente en los aproximadamente 400 años desde la explosión.

Según los espectros del Chandra, ocho de los 15 nudos definitivamente se están alejando de la Tierra, pero se confirma que solo dos se mueven hacia ella. (Los otros cinco no muestran una dirección clara de movimiento a lo largo de nuestra línea de visión). Esta asimetría en el movimiento de los nudos implica que los escombros pueden no ser simétricos a lo largo de nuestra línea de visión, pero es necesario estudiar más nudos para confirmar este resultado.

Los cuatro nudos con las velocidades totales más altas están todos ubicados a lo largo de una banda horizontal de emisión de rayos X brillantes. Tres de ellos están etiquetados en una vista de cerca. Estos cuatro nudos se mueven todos en una dirección similar y tienen cantidades similares de elementos más pesados como el silicio, lo que sugiere que la materia en todos estos nudos se originó en la misma capa de la enana blanca explotada.

Uno de los otros nudos que se mueven más rápido se encuentra en la «oreja» del lado derecho del remanente, lo que respalda la intrigante idea de que la forma tridimensional de los escombros se parece más a una pelota de fútbol que a una esfera uniforme. Este nudo y otros dos están etiquetados con flechas en una vista de cerca.

La explicación del material de alta velocidad no está clara. Algunos científicos han sugerido que el remanente de supernova Kepler es de un Tipo Ia inusualmente brillante, lo que podría explicar el material en rápido movimiento. También es posible que el entorno inmediato alrededor del remanente sea en sí mismo grumoso, lo que podría permitir que algunos de los escombros pasen por un túnel a través de regiones de baja densidad y evitar que se desacelere mucho.

El equipo de 2017 también utilizó sus datos para refinar estimaciones anteriores de la ubicación de la explosión de la supernova. Esto les permitió buscar un compañero para la enana blanca que pudo haber quedado atrás después de la supernova, y aprender más sobre lo que provocó la explosión. Encontraron una falta de estrellas brillantes cerca del centro del remanente. Esto implicaba que una estrella como el Sol no donó material a la enana blanca hasta que alcanzó una masa crítica. En cambio, se favorece una fusión entre dos enanas blancas.

Imagen: NASA/CXC/Univ of Texas at Arlington/M. Millard et al.

Agujeros Negros: Misterios del Universo

Agujeros Negros

Misterios y Verdades sobre los agujeros negros, esta gran y abrumadora realidad postulada por Einstein y hoy ya probada y contemplada

Desde el momento que comenzamos a evolucionar como seres integrales o sociales, gracias a la matemática o la física, comenzamos a tener un enorme interés por todo aquello que se escapaba de nuestra compresión. Desde nuestros orígenes, nosotros, los seres humanos siempre hemos tenido un gran interés en todo lo que sucede más allá de las estrellas, en el infinito universo. Y desde que comenzamos a comprender los secretos de la ciencia, nuestra afición hacia universo ha ido en un exponencial aumento, en compañía con todas las preguntas que nos hemos hecho desde hace años y que nos seguimos haciendo en la actualidad.

Agujeros Negros
Agujeros Negros

Nuestra sed de conocimientos nunca se detiene, desde hace siglos siempre hemos querido hallar respuesta ante cada pregunta que nos hacemos respecto al espacio. ¿Existe otro tipo de vida aparte de la que ya conocemos? ¿Cómo se creó el universo? ¿Qué sucede cuando una estrella deja de existir? ¿Que son los agujeros negros?; estas preguntas y muchas más forman parte del enorme interés que posee el ser humano en el universo. A algunas preguntas le hemos encontrado respuesta, para el resto de preguntas sin respuesta, nos hacen saber que todavía debemos recorrer un largo camino de estudios y conocimientos para responder todo aquello que es desconocido para nosotros.

Entre esos temas desconocidos, entre esos misterios del universo, debemos hablar de los agujeros negros. Los agujeros negros son calificados de forma sencilla, como regiones que poseen en su centro una concentración de masa tan elevada que causa un impresionante poder atracción que termina afectando todo aquello que este cerca de su campo gravitatorio. Los agujeros negros se forman a partir del colapso de una estrella que se encuentra en la etapa final de su existencia. Este colapso es conocido como explosión de una supernova o explosión de rayos gamma. Este colapso inicia una concentración de masa densa y elevada con un campo gravitatorio tan elevado que ninguna partícula de materia puede escapar de él, ni siquiera la luz puede escapar de semejante atracción de gravedad.

Los colapsos de las estrellas son procesos naturales que desarrollan en el universo, y estos se pueden desarrollar en cualquier parte del espacio. El final de vida de una estrella, como cualquier fuente de energía en el universo, es un proceso natural. Cuando esto sucede puede ocurrir una serie de eventos, todos diferentes, que surgirán dependiendo de ciertos factores, como el valor de criticidad del colapso. Dependiendo de los factores y de las circunstancias, estos eventos, que simplemente son variaciones del resultado final del ciclo de vida terminal de la estrella, son conocidos como estrella compacta, ya sea una enana blanca, una estrella de neutrones o una estrella de quarks.

Agujeros Negros
Agujeros Negros

Todos estos resultados pueden convertirse en un agujero negro, pero para ello es necesario que se cumpla una condición esencial para este suceso. Todas las estrellas del universo están compuestas de materia y tienen un límite en su nivel de masa. Si durante el colapso de la estrella, esta masa excede su límite, el colapso de la estrella se vuelve infinito, generando un campo gravitatorio increíblemente poderoso e imposible de detener o controlar, esto dará paso a la creación de un agujero negro.

Ahora bien, es necesario comprender que todos los agujeros negros están conformados por tres propiedades, la mas, la carga eléctrica, y la rotación. Sin estas propiedades no es posible la existencia de un agujero negro.

Hasta en la actualidad solo es posible catalogar a los agujeros negros en cuanto a su nivel de masa y su carga eléctrica. De acuerdo a su masa, estos pueden ser catalogados como agujeros negros supermasivos, de masa intermedia, de masa estelar y micro agujeros negros. Todos ellos son totalmente impresionantes y dependen de ciertos factores físicos para que puedan originarse. Dentro de esta categoría, los supermasivos son los más grandes ya que se forman de estrellas que poseen una masa millones de veces más grande con un sol convencional, estos se forman en el corazón de cualquier galaxia.

En posición contraria, los micros agujeros negros solo se podrán generar si el colapso de gravedad es suficientemente intenso y la masa de la estrella supera el límite. Generalmente estos pueden desaparecer si son lo suficientemente pequeños.

Cuando son catalogados por su carga eléctrica, estos son conocidos como agujeros negros de Schwarzschild, los cuales no posee ninguna carga eléctrica y tampoco poseen rotación alguna. Agujeros negros de Reissner-Nordstrøm, los cuales no poseen rotación, pero si posee carga eléctrica. Agujero negro de Kerr, el cual posee rotación, pero no tiene carga eléctrica alguna. Y, por último, se encuentra el agujero negro de Kerr-Newman el cual posee rotación y carga eléctrica.

Es muy importante mencionar que existen estudios que afirman que los agujeros negros durante su proceso de formación y completo desarrollo, emiten una enorme cantidad de radiación a través de la emisión de neutrinos. Asimismo, los agujeros negros pueden causar otros fenómenos impresionantes como los Quasars. En la actualidad todavía no se tiene una idea precisa de lo que podría ocurrir si cualquier tipo de materia es absorbida por un agujero negro, ya que hasta en el momento no se tiene ninguna clase información sobre lo que ocurre adentro de este fenómeno. Lo que sí se puede asegurar es que, un agujero negro es un fenómeno natural que no solo afecta la luz, sino que también puede afectar la curvatura del espacio-tiempo debido a su inmensa atracción gravitatoria.

Gracias a los estudios de las dos mentes más brillantes del siglo XX y del siglo XXI, Albert Einstein y Stephen Hawking, se ha logrado responder a muchas preguntas relacionadas con el universo y con los agujeros negros. Especialmente, gracias a ellos dos, se logró comprobar que los agujeros negros de hecho si tienen una forma de agujero, y que están rodeados por un aro de luz. Esto se comprobó gracias a una foto revelada en 2019 sobre un agujero negro ubicado en el centro de la galaxia Messier 87, aproximadamente a 55 millones de años luz de la tierra. Esto nos hace entender que vamos por el camino correcto sobre la compresión del universo y los grandes misterios que forman parte de la humanidad.

Video: Agujeros Negros (El Gran Enigma del Universo) | Documental Completo en Español

https://www.youtube.com/watch?v=gCzSPGs92aA

Quasars, Misterios del Universo

Quasars

El universo, un vasto lugar que está lleno de misterios y cosas que escapan de nuestra imaginación y entendimiento. Tal vez llegue el día en el que el ser humano tenga a disposición los recursos y los conocimientos para entender el cosmos al que pertenecemos, pero ahora el ser humano deberá conformarse con los conocimientos … Leer más