Las primeras estrellas... ¿Eran oscuras?

[Comiqueso]

http://www.amazings.com/ciencia/noticias/250108e.html

[pablox]

muy interesante

[franc]

¿Cómo diferencian que son estrellas oscuras en el inicio del universo, de estas otras?:

Los astrónomos generalmente admiten que la mayoría de las estrellas tienen aproximadamente el mismo diámetro de nuestro Sol; sin embargo, algunas llegan a tener sólo una décima parte de su tamaño, mientras que otras pueden tenerlo más de 100 veces.

Las estrellas son realmente grandes globos de gases incandescentes cuyo brillo depende de su tamaño y temperatura. Estas esferas resplandecientes son enormes potencias de energía atómica, y actualmente se cree que esta energía es liberada mediante un proceso similar a la reacción termonuclear que tiene lugar en una bomba de hidrógeno. El contenido químico de una estrella es determinado a través de la ciencia conocida como astrofísica. En muchas estrellas los gases pueden ser increíblemente ligeros, con las partículas o átomos de materia en el gas lo bastante lejos entre sí como para hacerlo miles de veces menos denso que el aire que nosotros respiramos. Aún para su ligereza, la materia es allí quizás un millón de veces la que nosotros tenemos en la Tierra. En ellas hay hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), y quizás hierro (Fe) y calcio (Ca) además de otros elementos. En las estrellas más frías la materia puede ser casi líquida, más parecida al hierro hirviente en un horno de fundición. En algunas estrellas viejas y comparativamente frías, la materia puede condensarse tan densamente que una pulgada cúbica de ella pesaría una tonelada. Tales estrellas son llamadas muertas u oscuras. Los astrofísicos determinan estos hechos con espectroscopios. Con estos instrumentos ellos pueden decir a través de la luz que una estrella irradia qué tipo de materia contiene y qué tan caliente es.

¿Cómo localizan los astrónomos las estrellas muertas que no irradian luz? Algunas se descubren porque están cerca de estrellas luminosas, y la gravitación las mantiene girando una alrededor de la otra. Del movimiento de la estrella luminosa puede determinarse la naturaleza de la estrella oscura.


http://www.geocities.com/jf_ravelo/estrella.html

saludos

[Guest]

Por el interés que suscita el estudio de Gondolo y Freese, sobre la existencia de estrellas de materia oscura, dando un margen de confianza en la autenticidad de esta redacción figurante en "Noticias de la Ciencia y Tecnología", agradecería que los más entendidos de nuestro foro (o ajenos), nos ilustraran pormenorizando el proceso que allí se apunta.

Me temo, que por tener que exponer un proceso complicado en la creación y mantenimiento de tales objetos, el resumen al menos para mí, adolece de defecto aclaratorio.

Algunas de las afirmaciones, parecen contradictorias. Por ello quienes lo vean claro, podrían darnos la hilación entre causa primaria, efecto secundario y mantenimiento de ambos.

Es que me dominia el vicio de querer entender lo que leo y me desespera la cantidad de veces que ello no me es asequible.

Saludos del Abuelo.

[franc]

No estarán confundiéndose con esto:


En algunas estrellas viejas y comparativamente frías, la materia puede condensarse tan densamente que una pulgada cúbica de ella pesaría una tonelada. Tales estrellas son llamadas muertas u oscuras. Los astrofísicos determinan estos hechos con espectroscopios. Con estos instrumentos ellos pueden decir a través de la luz que una estrella irradia qué tipo de materia contiene y qué tan caliente es.

¿Cómo localizan los astrónomos las estrellas muertas que no irradian luz? Algunas se descubren porque están cerca de estrellas luminosas, y la gravitación las mantiene girando una alrededor de la otra. Del movimiento de la estrella luminosa puede determinarse la naturaleza de la estrella oscura.

En algunas estrellas dobles, o binarias, la oscura gira regularmente delante de la luminosa y corta la luz. Semejante par es llamado estrella variable eclipsante. Algunas estrellas oscuras emiten radiación infrarroja que puede ser fotografiada.

Y además, para detectarlas utilizan el sistema de lentes gravitacionales, el mismo que para las anteriores, como dice Carlos, el tema está algo confuso. ¿no serán agujeros negros?, al fin y al cabo: oscuridad, densificación de la materia, radiación, lentes gravitacionales, ¿alguien da más?

saludos

[alshain]

Mi comentario o mi interpretación, por si a alguien le sirve de algo:

La idea se puede entender desde el marco de un modelo sencillo de formación estelar. Todo empieza con una nube molecular, generalmente en equilibrio virial. En la nube existen inestabilidades gravitacionales que dan lugar a perturbaciones, inducidas por ejemplo a través de ondas de presión. Si la masa y consiguiente gravitación de la perturbación en la nube es suficiente como para vencer la presión del gas, entonces empieza un proceso de colapso gravitacional de la perturbación. A la masa de la perturbación necesaria para que el colapso pueda darse se la denomina masa de Jeans. Este valor varía proporcionalmente con la temperatura e inversamente con la densidad.

En el estadio temprano del colapso la nube es todavía transparente a la radiación y es capaz de evacuar energía a través de emisión electromagnética. Esto significa que en el inicio del colapso la nube puede mantenerse a temperatura más o menos constante y se da un colapso aproximadamente isotermo. Por tanto, aumentando la densidad durante el colapso y manteniendo una temperatura constante, hace que la masa de Jeans disminuya. Esto lleva a que la nube sea capaz de fragmentar, al poderse dar el colapso en regiones cada vez menores.

La densidad de los fragmentos aumenta debido al colapso hasta que llega a un estado en el que la nube o sus fragmentos se hacen opacos a la radiación, convirtiendo el colapso de isotermo a adiabático, esto es, volviéndose incapaz de evacuar calor. La capacidad de evacuar calor depende de los mecanismos de enfriamiento en la nube original. Un mecanismo de enfriamiento determinante es la existencia de metales, moléculas o polvo con sus respectivas líneas de emisión. Una vez llegada la fase de colapso adiabático deja de tener lugas más fragmentación y el colapso continúa hasta que se inicia la fusión nuclear que genera presión suficiente como para lograr un equilibrio.

Añadir materia oscura a este cuadro resulta en que el colapso gravitacional inicial concentra la materia oscura y con ello aumenta la cantidad de colisiones entre partículas y antipartículas de esta. Nótese que la falta observacional de antimateria es un específico del sector bariónico, mientras que la materia oscura no-bariónica debería estar compuesta en partes iguales por ambos tipos de partículas. Así, la aniquilación da lugar a radiación electromagnética que, a su vez, genera más calor, dificultando el proceso natural de enfriamiento y evacuación de calor mencionado anteriormente, e incrementando la presión de radiación.

Este proceso de aniquilación entre materia y antimateroa se da probablemente en toda estrella, como por ejemplo también en el sol. La cuestión es en qué medida. El estudio este sugiere que este proceso se da de forma esencial en las estrellas de populación III (o primera generación), en las que la falta de metales hace que el enfriamiento sea débil y esté dominado por la formación de hidrógeno molecular. El proceso domina incluso determinando una fase inicial de evolución estelar, en la cual el proceso de colapso asumido hasta hoy, y que lleva a la aparición de la fusión nuclear, es ralentizando.

La evolución posterior de ese tipo de estrellas creo que no está clara, o al menos yo no saco nada en claro tras leer el papel original Dark matter and the first stars: a new phase of stellar evolution. Una posibilidad es que la temperatura aumente y se inicie la fusión nuclear, dando probablemente lugar a una estrella de la secuencia principal. En este escenario la aparición de las primeras estrellas de populación III quedaría algo atrasada. Otra de las posibilidades que se barajan (o mencionan superficialmente) es que la fase oscura de alguno de esos objetos sea más estable y dure hasta la actualidad sin permitir el paso por la secuencia principal.

En general, el artículo menciona que la posible detección no está al alcance de los observatorios actuales y necesitará de un instrumento infrarrojo potente como el James Webb Space Telescope cuyo lanzamiento está previsto para el 2013.

Un saludo.

[Guest]

Poco más avanzo en la comprensión con tu post, alshain, pero lo que sí me da a entender es que se ha descubierto otro tipo de objetos cósmicos. Das por cierta, la noticia que temí no entender por infradocumentación por parte del redactor . Ahora sé que es mío el problema.

Y con ello, en el interín de recibir más datos aportados por los ingenios espaciales, previstos para estos próximos años, realizaremos cábalas sobre futuros acontecimientos que nos mostrarán la existencia de otros tantos objetos ni siquiera soñados.

El espacio es inmenso y su población a descubrir, no le irá a la zaga.

Saludos del Abuelo.

[alshain]

La teoría de Jeans es un elemento esencial y básico si se quiere entender de forma algo rigurosa la formación estelar. No te conformes con menos y ponte manos a la obra. Quizás wikipedia sea un buen comienzo:
http://es.wikipedia.org/wiki/Inestabilidad_de_Jeans

Un saludo.

[Guest]

Si señor, Jeans ha deducido las fórmulas que habrán salido de experimentos aplicando física clásica.

Veo más claro lo que antes me parecía contradictorio y para contrastar estas fórmulas en el ejemplo más sencillo, imagino a la atmósfera terrestre, con su baja temperatura, baja densidad y velocidad por caida libre de su masa, tremendamente baja en relación a la de la transmisión del sonido.

Podemos respirar tranquilos, que aquí, no se va a colapsar. Gracias por este otro paso adelante, que me has facilitado, alshain.

Saludos del Abuelo.