Polvo cósmico

[Macharius]

Hola a todos, me gustaría empezar un post el cual iré completando poco a poco cuando tenga tiempo y si la gente quiere claro, sobre uno de mis temas favoritos sobre astronomía, la formación estelar y su ciclo. Como la mayoría sabréis las estrellas se forman a partir del colapso gravitatorio de un disco inicial de gas y polvo, para empezar me gustaría hablar sobre el susodicho polvo.


POLVO CÓSMICO

La Vía Láctea y las demás galaxias espirales están atravesadas por agregados de partículas muy finas. Aunque estos velos nos oculten parte del universo remoto, tienen una importancia capital en el nacimiento de las estrellas y los sistemas planetarios. - Ulf Borgeest

Todavía a principios del siglo XX la mayoría de los astrónomos consideraba que el espacio situado entre las estrellas estaba prácticamente vació. Pero Johannes Franz Hartmann (1865-1936) descubrió en 1904 desde el observatorio de Potsdam (Berlín) que el espectro de la estrella binaria próxima δ Orionis, Mintaka, las líneas de absorción no podían ser de origen estelar, sino que debían ser causadas por el gas situado a lo largo del trayecto entre la Tierra y las estrellas. El americano Edward E. Barnard (1857-1923) se dio cuenta finalmente de que las numerosas zonas desprovistas de estrellas que hay en la banda brillante de la Vía Láctea no es que carezcan de materia, sino que se trata de nubes de gas cuyo contenido de partículas de polvo es relativamente grande y absorben la luz de las estrellas situadas tras ellas.

Muchas de estas nubes oscuras interestelares cubren áreas del cielo de extensión considerable y tienen forma irregular; algunas sin embargo, se nos presentan como muy compactas y redondeadas. El astrónomo Bart J. Bok (1906-1983) fue el primero que sospechó, en 1942, que tales globulillos pudieran ser la antesala de las protoestrellas. Como la radiación de las estrellas vecinas no puede penetrar muy profundamente en su interior, este se encuentra relativamente frío, lo que permite que los glóbulos se contraigan por su propia gravitación, desatando el proceso de formación estelar.



Estas pequeñas nubes oscuras conocidas como glóbulos de Bok; están compuestas fundamentalmente de gas molecular, pero contienen además tanto polvo que apagan la luz de las estrellas situadas detrás. La poca agitación térmica que tienen las partículas del centro del glóbulo hace que su propia gravitatoria los contraiga, terminando por convertirse en regiones de nacimiento de estrellas.

[HAL9000]

En qué estaría yo pensando.

[Linx]

Interesante... Cultura interestelar en estado puro.

Saludos

[Macharius]

parte 2:

Hace 4.600 millones de años que el Sol se formó de un conglomerado de gas y polvo similar. Una nube constituida principalmente de hidrógeno y de helio se encontraba en aquella época a más de 30.000 años luz del centro de la Vía Láctea. Debido a las bajas temperaturas reinantes en su interior, de sólo unos pocos grados Kelvin, la mayoría de los elementos más pesados estaban condensados en forma de granitos de polvo, ejemplos de los cuales podrían ser partículas de carbono similares al hollín, cristalitos de silicatos o hielos de agua y de amoniaco. Dada la poca agitación térmica que tenía el gas y las partículas, predominó el efecto de la gravitación, de modo que los conglomerados de materia pudieron seguir contrayéndose. Cuanto más avanzó el desplome, tanto mayor se hizo la densidad y tanta más energía gravitatoria se convirtió en calor. Tras varias decenas de miles de años de que continuase el proceso, se llegó a una situación en la que la densidad y la temperatura del centro alcanzaron los valores a los que los núcleos de hidrógeno comienzan a fusionarse, momento en el que resplandeció una nueva estrella.

El proceso sigue ocurriendo actualmente en muchos lugares de nuestra galaxia, a pesar de que no sea directamente observable, porque las densas nubes de polvo obstruyen la visión de las protoestrellas.

Solamente las modernas técnicas de observación permiten que los astrónomos ser formen una idea de lo que acontece poco después del nacimiento de una estrella. Gracias a estas técnicas pueden distinguirse actualmente objetos jóvenes que brillan y que expulsan materia al universo en forma de violentos chorros, pero que todavía están rodeados por un disco de polvo circumestelar.



Las últimas fases de la contracción de una nube de polvo antes de convertirse en una nueva estrella son espectaculares. La imagen superior, tomada con el telescopio espacial Hubble, muestra el objeto protoestelar HH30 situado a unos 450 años luz, cuyo disco de polvo circumestelar se observa de canto. La luz de la estrella recién formada ilumina las partes superior e inferior del disco, aunque el propio cuerpo iluminante esté oculto tras su densa región central. El objeto arroja dos rojizos surtidores de gas en direcciones opuestas y perpendiculares al plano del disco – los conocidos “jets” o chorros -, cuya longitud total es varias veces el diámetro del sistema solar. En una fase posterior podrían formarse satélites (planetas) de la nueva estrella, gracias al polvo y el gas restante en el disco (si os gustan estos artículos ya postearé alguno sobre la formación planetaria).

[franc]

A mí me gustan, sí, muy didáctico. Muchas gracias Macharius, muy interesante.


saludos

[Guest]

Todo lo que sea información, bienvenida sea. Adelante Macharius.

Saludos del Abuelo.

[Macharius]

Sigo:

Las estrellas también expulsan una parte importante de su masa en la fase final de su evolución:



Nebulosa ojo de gato - NGC 6543



SN1987A - En la Nebulosa de Magallanes



η Carinae - Nebulosa del Homúnculo


En las últimas etapas de su evolución las estrellas pierden sus capas externas, lanzando gas y polvo al espacio interestelar. El Sol, como otras estrellas de masas similares, terminará por formar una nebulosa planetaria, expulsando así de manera relativamente suave una parte considerable de su masa, un ejemplo parecido de lo que sucederá lo podemos encontrar en la nebulosa NGC 6543 o conocida también como la del Ojo de Gato. En cuanto a las estrellas de mayor masa explotan con una energía monstruosa, expulsando más de la mitad de sí mismas en fracciones de segundo, como sería el caso de la supernova 1987A, que resplandeció en la pequeña nube de Magallanes en febrero de 1987; siete años mas tarde aparece rodeada de un sistema de anillos brillantes. En los sistemas de estrellas dobles cercanas pueden producirse repetidas explosiones, cuando el gas de una gigante roja hinchada se precipita sobre una estrella compañera pequeña y, en periodos de tiempo más o menos regulares, detona como una bomba de hidrógeno. Un objeto especialmente interesante, que claramente ha experimentado varias erupciones, es η Carinae, una de las estrellas de mayor masa y luminosidad de la Vía Láctea. A pesar de encontrarse a mas de 10.000 años luz de nosotros, llegó a ser la segunda estrella mas brillante del firmamento durante una erupción que sufrió hace unos 160 años; las capas de gas que fueron eyectadas entonces forman ahora una nebulosa brillante de polvo y gas (NGC 3372, la nebulosa del Homúculo). Las tres fotografías fueron tomadas por el telescopio espacial Hubble.

[Macharius]

Parte del gas disponible, que está enriquecido con elementos pesados, generados en su interior, a través de la fusión nuclear, o bien en anteriores explosiones de supernova (y que constituyeron parte del material que intervino en la formación de la estrella), se condensa en este caso en forma de polvo y se vuelve disponible para la formación de una nueva generación de estrellas. Es así como el polvo desempeña un papel importante en la circulación de elementos dentro de la Vía Láctea y en la evolución de otros miles de millones de galaxias. Los elementos de los que está formada la Tierra, con sus seres vivos incluidos, entre los que nos encontramos nosotros, los seres humanos, también han pasado varias veces por el ciclo de intercambio de materia que se produce entre las estrellas y el medio interestelar.

El polvo acuña la imagen que tenemos del universo de un modo directo, pues las oscuras nubes no sólo ocultan el centro y muchas de las estrellas de nuestra galaxia, sino también buena parte de las galaxias lejanas y, con ello, del universo mas reciente. Y la mayoría de los cuásares, tan importantes para conocer la evolución temprana del universo y que son los cuerpos celestes más lejanos que pueden verse, se encuentran detrás de enjambres de galaxias que contienen polvo.

La contelación de Orión es uno de los espectáculos más impresionantes del cielo nocturno. Incluso a simple vista puede verse su nebulosa (M42), en forma de manchas difusas debajo de las tres estrellas que forman su cinturón (ζ, ε y δ Orionis). Las fotos tomadas con exposiciones largas, como ésta de Eckhard Slawick, permiten ver además de otras nubes de gas y polvo con estructuras rojizas, un arca semicircular (que se denomina anillo de Barnard en honor a su descubridor, el americano Edward E. Barnard) atraviesa la región sudeste de la constelación y es probable que sea parte de una burbuja interestelar de materia lanzada al espacio durante la formación de un grupo de estrellas en las cercanias de la nebulosa de Orión. Otro anillo de polvo y de gas rodea la estrella λ Orionis. En las cercanias de la estrella ζ Orionis, Alnitak, pueden verse también las nebulosas NGC 2024 y NGC 2023, que se pueden ver con mas detalle en la nebulosa Cabeza de Caballo.



He retocado con el paint la imagen anterior para situar los objetos descritos anteriormente para que sean localizables (disculpad la mala calidad de dichos retoques):




Sólo la luz infraroja permite ver que toda la región de la constelación de Orión está atravesada por una enorme nube de gas y de microscópicos granos de polvo. Esta foto, tomada con el satélite de IRAS, muestra la misma región del cielo de las imágenes anteriores, y representa la radiación de las partículas de polvo que se calientan por absorción de la luz de las estrellas. Se distingue el anillo de λ Orionis y la estrella Betelgeuse (α Orionis) en el margen izquierdo. La nebulosa de Orión se encuentra en el centro de la mancha brillante de color blanco-amarillento de la mitad inferior de la foto.