Las Estrellas

Una estrella es un gran cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior. El Sol es una estrella. Con la única excepción del Sol, las estrellas parecen estar fijas, manteniendo la misma forma en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios relativos de posición se perciben sólo a través de los siglos.

La estrella más cercana a nuestro sistema solar es Próxima Centauri, uno de los componentes de la estrella triple Alpha Centauri, que está a unos 40 billones de kilómetro de la Tierra. En términos de velocidad de la luz, patrón utilizado por los astrónomos para expresar la distancia, este sistema de estrella triple está a unos 4,29 años luz; la luz, que viaja a unos 300.000 km/s, tarda más de cuatro años y tres meses en llegar desde esta estrella hasta la Tierra, es decir la estrella más cercana se encuentra a unos 40 billones de kilómetros (40.586.832.000.000) Un cohete viajando a 50.000 Km/h tardaría 92.664 años terrestres en llegar a la estrella más cercana.El número de estrellas visibles a simple vista desde la Tierra se ha calculado en un total de 8.000, de las cuales 4.000 están en el hemisferio norte del cielo y 4.000 en el hemisferio sur. En cualquier momento durante la noche, en ambos hemisferios sólo son visibles unas 2.000 estrellas. A las demás las ocultan la neblina atmosférica, sobre todo cerca del horizonte, y la pálida luz del cielo. Los astrónomos han calculado que el número de estrellas de la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenece el Sol, asciende a cientos de miles de millones. A su vez, la Vía Láctea sólo es una de los varios cientos de millones de galaxias visibles mediante los potentes telescopios modernos. Las estrellas individuales visibles en el cielo son las que están más cerca del sistema solar en la Vía Láctea.

Tipos de estrellas de la galaxia

La Vía Láctea contiene tanto estrellas de las llamadas de tipo I, que son estrellas azules y brillantes, como estrellas del tipo II, gigantes rojas. La región central de la Vía Láctea y el halo están compuestos por estrellas del tipo II. La mayor parte de la región se oculta tras nubes de polvo que impiden la observación visual. La radiación de la región central se ha registrado por medio de mecanismos como células fotoeléctricas, filtros infrarrojos y radiotelescopios. Estos estudios indican la presencia de objetos compactos cerca del centro, posiblemente restos de estrellas o un enorme agujero negro.

Rodeando la región central hay un disco bastante achatado que comprende estrellas de ambos tipos, I y II; los miembros más brillantes de la primera categoría son luminosos, supergigantes azules. Incrustados en el disco y surgiendo de los lados opuestos de la región central, están los brazos espirales, que contienen una mayoría de población I, junto con mucho polvo interestelar y gas. Un brazo pasa por las proximidades del Sol e incluye a la gran nebulosa de Orión.

Rotación de LA Vía Láctea

La Vía Láctea gira alrededor de un eje que une los polos galácticos. Contemplada

 desde el polo norte galáctico, la rotación de la Vía Láctea se produce en el

 sentido de las agujas del reloj, arrastrando los brazos espirales. El periodo de 

rotación aumenta cuando disminuye la distancia desde el centro del sistema 

galáctico. En las proximidades del sistema solar, el periodo de rotación es de 

algo más de 200 millones de años luz. La velocidad del sistema solar debido a la 

rotación galáctica es de unos

 270 kilómetros por segundo.

Estructura de la Vía Láctea

Se ha descubierto que la Vía Láctea es una gran galaxia espiral, con varios brazos espirales que se enroscan alrededor de un núcleo central de un grosor de unos 10.000 años luz. Las estrellas del núcleo central están más agrupadas que las de los brazos, donde se han encontrado más nubes interestelares de polvo y gas.

El diámetro del disco es de unos 150.000 años luz, que equivalen a 9480 millones de Unidades Astronómicas, equivalentes a 45990 Pársecs. Está rodeado por una nube de hidrógeno, deformada y festoneada en sus extremos, rodeada a su vez por un halo esférico y ligeramente aplastado que contiene muchos cúmulos globulares de estrellas, que se encuentran principalmente encima o debajo del disco. Este halo puede llegar a ser dos veces más ancho que el disco en sí. Además, estudios realizados sobre los movimientos galácticos sugieren que el sistema de la Vía Láctea contiene más de 2 billones de veces la masa que contiene el Sol, mucha más materia de la que se considera que tiene el disco conocido y los cúmulos concomitantes. Sin embargo, los astrónomos han especulado con la idea de que el sistema conocido de la Vía Láctea esté rodeado por una corona mucho mayor de materia no detectada. Otra especulación reciente supone que la Vía Láctea es una galaxia espiral barrada.

La vía Láctea

La Vía Láctea, también llamada la Galaxia, es un agrupamiento de estrellas con forma de disco, que incluye al nuestro Sol y a su sistema solar. Para un observador terrestre, el disco de la Galaxia aparece como una banda débilmente luminosa que se puede observar de noche extendiéndose a través del cielo, sobre todo en las noches de verano claras y sin luna. Antiguamente a esta banda se la llamó Vía Láctea (también Camino de Santiago), nombre que en la actualidad hace referencia a toda la galaxia. La apariencia difusa de esta banda es el resultado de la luz combinada de estrellas demasiado lejanas para poder distinguirlas por separado a simple vista. Las estrellas individuales que vemos en el cielo son aquellas de la Galaxia que están lo suficientemente cerca del sistema solar para distinguirlas por separado.

La Vía Láctea se extiende a través de las constelaciones Perseo, Casiopea y Cefeo. En la región de la Cruz del Norte, que forma parte de Cisne, se divide en dos corrientes: la corriente occidental que brilla cuando atraviesa la Cruz del Norte, palidece cerca de Ofiuco, a causa de las nubes de polvo, y aparece de nuevo en Escorpio; y la corriente oriental, que es más brillante cuando pasa por el sur a través del Escudo y Sagitario. La parte más brillante de la Vía Láctea se extiende desde la constelación del Escudo a Escorpio, a través de Sagitario.

Origen de los cometas

En algún momento se creyó que los cometas procedían del espacio interestelar. Aunque no se ha aceptado del todo ninguna teoría detallada de su origen, muchos astrónomos creen que los cometas se originaron en los primeros días del sistema solar en su parte exterior, más fría, a partir de la materia planetaria residual. El astrónomo danés Jan Hendrik Oort ha formulado que una "nube de reserva" de material cometario se ha acumulado más allá de la órbita de Plutón, y que los efectos gravitatorios de las estrellas fugaces pueden enviar parte de este material en dirección al Sol, momento en el que se haría visible en forma de cometas.

Composición de los cometas

Las estructuras de los cometas son diversas y muy dinámicas, pero todos ellos desarrollan una nube de material difuso que los rodea, denominada cabellera, que generalmente crece en tamaño y brillo a medida que el cometa se aproxima al Sol. Generalmente es visible un pequeño núcleo brillante (menos de 10 kilómetros de diámetro) en el centro de la cabellera. La cabellera y el núcleo juntos constituyen la cabeza del cometa. La cabeza, incluida su difusa cabellera, puede ser mayor que el planeta Júpiter. Sin embargo, la parte sólida de la mayoría de los cometas tiene un volumen de algunos kilómetros cúbicos solamente. Por ejemplo, el núcleo oscurecido por el polvo del cometa Halley tiene un tamaño aproximado de 15 por 4 kilómetros.

A medida que los cometas se aproximan al Sol, la alta temperatura solar provoca la sublimación de los hielos, desarrollando colas enormes de material luminoso que se extienden por millones de kilómetros desde la cabeza, alejándose del Sol. La cola también se vuelve brillante en las proximidades del Sol y puede extenderse decenas o centenares de millones de kilómetros en el espacio. La cola siempre se extiende en sentido opuesto al Sol, incluso cuando el cometa se aleja del astro central. Las grandes colas de los cometas están compuestas de simples moléculas ionizadas, incluyendo el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Las moléculas son expulsadas del cometa por la acción del viento solar, una corriente de gases calientes arrojada continuamente desde la corona solar (la atmósfera externa del Sol), a una velocidad de 400 km/s. Con frecuencia, los cometas también presentan una cola arqueada, más pequeña, compuesta de polvo fino expulsado de la cabellera por la presión de la radiación solar

Cuando están lejos del Sol, el núcleo está muy frío y su material está congelado. El astrónomo estadounidense Fred L. Whipple describió en 1949 el núcleo de los cometas, que contiene casi toda la masa del cometa, como una "bola de nieve sucia" compuesta por una mezcla de hielo y polvo. También, en este estado, reciben el nombre de "iceberg sucio". Cuando un cometa se aproxima al Sol, a pocas UA (unidades astronómicas) del Sol, la superficie del núcleo empieza a calentarse y los volátiles se evaporan. Las moléculas evaporadas se desprenden y arrastran con ellas pequeñas partículas sólidas formando la cabellera del cometa, de gas y polvo.luminoso que se extienden por millones de kilómetros desde la cabeza, alejándose del Sol. La cola también se vuelve brillante en las proximidades del Sol y puede extenderse decenas o centenares de millones de kilómetros en el espacio. La cola siempre se extiende en sentido opuesto al Sol, incluso cuando el cometa se aleja del astro central. Las grandes colas de los cometas están compuestas de simples moléculas ionizadas, incluyendo el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Las moléculas son expulsadas del cometa por la acción del viento solar, una corriente de gases calientes arrojada continuamente desde la corona solar (la atmósfera externa del Sol), a una velocidad de 400 km/s. Con frecuencia, los cometas también presentan una cola arqueada, más pequeña, compuesta de polvo fino expulsado de la cabellera por la presión de la radiación solar.

Los cometas

Los cometas son cuerpos celestes de formas irregulares, frágiles y pequeños, compuestos por una mezcla de granos no volátiles y gases congelados (tienen un aspecto nebuloso). Tienen órbitas muy elípticas que los lleva muy cerca del Sol y los devuelve al espacio profundo, frecuentemente más allá de la órbita de Plutón. Se caracterizan por una cola larga y luminosa, aunque esto sólo se produce cuando el cometa se encuentra en las cercanías del Sol.

Asteroides centauros

Son cuerpos celestes de pequeño tamaño que giran en torno al sol, pero que no se encuentran en el cinturón de Asteroides sino que cruzan las órbitas de Júpiter y Neptuno teniendo un comportamiento orbital parecido al de los cometas

Asteroides binarios

Son un sistema de dos asteroides girando entre sí en un punto gravitacional común que se encuentra a una distancia determinada entre ambos asteroides que se denomina "Centro de masas".
Los asteroides binarios han sido descubiertos por la sonda espacial Galileo cuando observaba el meteorito Ida Cuando los asteroides son de similares masas suelen denominarse como "compañeras binarias", "asteroides dobles" o "Asteroides binarios"
Se sospecha que los lagos Lagos Clearwater en Canada se han formado debido a la caída de dos asteroides binarios.
Las teorías sobre su posible formación son varias, pero se ha logrado establecer que la mayoría de los asteroides binarios son muy porosos y de poca masa. Tal vez se han formado por el impacto en forma tangencial de un cuerpo mayor sobre dos asteroides o por el impacto y posterior separación de un asteroide en dos cuerpos menores, otras teorías más recientes relacionan al viento solar y la interacción del planeta tierra en estos cuerpos.

Asteroides Troyanos

Son pequeños cuerpos celestes que comparten la órbita de un planeta. Están situados en dos nubes, una que gira 60° delante del planeta en el plano de su órbita, y la otra 60° detrás.
En el año 2010 se descubrió que la tierra tiene un asteroide Troyano (es decir gira con nosotros en un órbita de casi 365 días), el nombre provisional es 2010 TK7 y ha sido descubierto en octubre del año 2010 por el telescopio espacial WISE, hay otro asteroide que si bien no es troyano comparte parcialmente la órbita de La Tierra cruzándola, se llama Cruithne y ha sido descubierto en el año 1986.

Características de los asteroides

Los asteroides de mayor tamaño y más representativos son: Ceres (La NASA lo denomina en forma doble, por un lado el asteroide más grande y por el otro el planeta enano más pequeño), con un diámetro de unos 1.030 kilómetros, y Palas y Vesta, con diámetros de unos 450 kilómetros. Aproximadamente 200 asteroides tienen diámetros de más de 100 kilómetros, y existen miles de asteroides más pequeños. La masa total de todos los asteroides del sistema solar es mucho menor que la masa de la Luna. Los cuerpos más grandes son más o menos esféricos, pero los que tienen diámetros menores de 160 kilómetros suelen presentar formas alargadas e irregulares. La mayoría de los asteroides, sin tener en cuenta su tamaño, tardan de 5 a 20 horas en completar un giro sobre su eje. Algunos asteroides tienen compañeros.

composición de los asteroides

Los asteroides están constituidos por el material que sobró durante la formación del sistema solar. Una teoría sugiere que son los restos de un planeta que fue destruido por una gran colisión hace mucho tiempo. Es más probable, sin embargo, que los asteroides sean el material que no llegó nunca a aglutinarse para formar un planeta. De hecho, si se estima la masa total de todos los asteroides y se concentra en un solo objeto, este tendría menos de 1.500 kilómetros de diámetro (menos de la mitad del diámetro de la Luna).

Las tres cuartas partes de los asteroides visibles desde la Tierra, incluido Ceres (Subido a la categoría de planeta enano), pertenecen al tipo C, lo cual parece estar relacionado con una clase de meteoritos conocidos como condritos carbonáceos. Se considera que son los materiales más antiguos del sistema solar, con una composición que refleja la de las primitivas nebulosas solares. De color muy oscuro, probablemente causado por su contenido en hidrocarburos, presentan pruebas de haber adsorbido agua de hidratación. Así pues, a diferencia de la Tierra y de la Luna, nunca se han reblandecido o recalentado desde que se formaron.

Los asteroides

Los asteroides son objetos rocosos y habitualmente metálicos que orbitan alrededor del Sol pero que son demasiado pequeños para ser considerados como planetas o planetas enanos. Se conocían anteriormente como "planetas menores", y giran en órbitas elípticas, sobre todo entre las órbitas de Martey Júpiter. El tamaño de los asteroides varía desde el de Ceres (que actualmente es un planeta enano), que tiene un diámetro de unos 1000 kilómetros, hasta el tamaño de un guijarro. Dieciséis asteroides tienen un diámetro igual o superior a 240 kilómetros. Se han encontrando desde el interior de la órbita de la Tierra hasta más allá de la órbita de Saturno. La mayoría, sin embargo, están contenidos dentro del cinturón principal que existe entre las órbitas de Marte y Júpiter, llamado "Cinturón de asteroides. Algunos tienen órbitas que atraviesan la trayectoria de la Tierra e incluso algunos han chocado con nuestro planeta en tiempos pasados. Uno de los ejemplos mejor conservados es el Cráter Barringer cerca de Winslow, Arizona.

Descubrimiento de los agujeros negros

En 1994, el telescopio espacial Hubble proporcionó sólidas pruebas de que existe un agujero negro en el centro de la galaxia M87. La alta aceleración de gases en esta región indica que debe haber un objeto o un grupo de objetos de 2,5 a 3.500 millones de masas solares.

El físico inglés Stephen Hawking ha sugerido que muchos agujeros negros pueden haberse formado al comienzo del Universo. Si esto es así, muchos de estos agujeros negros podrían estar demasiado lejos de otra materia para formar discos de acreción detectables, e incluso podrían componer una fracción significativa de la masa total del Universo. En reacción al concepto de singularidad, Hawking ha sugerido que los agujeros negros no se colapsan de esa forma, sino que forman "agujeros de gusano" que comunican con otros universos diferentes al nuestro.

Un agujero negro de masa suficientemente pequeña puede capturar un miembro de un par electrón-positrón cerca del horizonte de sucesos, dejando escapar al otro. Esta partícula sustrae energía del agujero negro, provocando la evaporación de éste. Cualquier agujero negro formado en los comienzos del Universo, con una masa menor de unos pocos miles de millones de toneladas ya se habría evaporado, pero los de mayor masa pueden permanecer.

En enero de 1997, un equipo de astrofísicos estadounidenses presentó nuevos datos sobre los agujeros negros. Sus investigaciones se extendieron a nueve sistemas binarios de estrellas, emisores de rayos X (binarias de rayos X). En cinco de los nueve casos, cuando el material de la estrella de menor masa golpea la superficie del otro objeto, éste emite una radiación brillante en su superficie; se trata de una estrella de neutrones. En las otras cuatro binarias, de las que se creía que contenían agujeros negros, la radiación emitida por el segundo objeto es mínima: la energía desaparecería a través del horizonte de sucesos. Estos datos constituyen el conjunto de pruebas más directo (aunque no definitivo) de la existencia de agujeros negros. El mismo equipo de investigadores informó también del descubrimiento de tres nuevos candidatos a agujeros negros localizados en los centros de las galaxias NGC 3379 (también conocida como M105), NGC 3377 y NGC 4486B.

En junio de 2004: En una galaxia distante a 12.700 millones de años luz se descubrió un agujero negro supermasivo en el centro de dicha galaxia, el objeto se denominó "Q0906+6930 es 16 mil millones de veces más masivo que nuestro sol y tiene una masa del 3% de nuestra vía Láctea, realmente una cifra impresionante". Técnicamente a este tipo de agujero super-masivo se lo denomina "Blazar"

Tipos de agujeros negros

EXISTEN TRES TIPOS DE AGUJEROS NEGROS: El Agujero Negro de masa estelar, los Microagujeros Negros (también llamados Agujeros negros Primordiales) y los agujeros negros Supermasivos.

Cuando una estrella tiene un tamaño en más de dos veces y media que nuestro sol, al final de su vida termina en un Agujero Negro de masa estelar.

Los Agujeros negros Primordiales: son miniagujeros negros que se sospecha viajan a velocidades extremas y su vida es muy corta evaporándose rápidamente, en teoría en los aceleradores de partículas que hay en la tierra se forman estos Microagujeros Negros. No se descarta en el futuro realizar experimentos en La Tierra para detectar estos agujeros negros primordiales.

Los agujeros negros Supermasivos: Son los que existen en el centro de las galaxias y hacen girar a éstas, poseen una masa de miles de millones de la masa de nuestro sol.

Creación de un agujero negro

Pueden formarse durante el transcurso de la evolución estelar. Cuando el combustible nuclear se agota en el núcleo de una estrella (Que sea casi 3 veces más grande que nuestros sol), la presión asociada con el calor que produce ya no es suficiente para impedir la contracción del núcleo debida a su propia gravedad. En esta fase de contracción adquieren importancia dos nuevos tipos de presión. A densidades mayores de un millón de veces la del agua, aparece una presión debida a la alta densidad de electrones, que detiene la contracción en una enana blanca. Esto sucede para núcleos con masa inferior a 1,4 masas solares. Si la masa del núcleo es mayor que esta cantidad, esa presión es incapaz de detener la contracción, que continúa hasta alcanzar una densidad de mil billones de veces la del agua. Entonces, otro nuevo tipo de presión debida a la alta densidad de neutrones detendría la contracción en una estrella de neutrones. Sin embargo, si la masa del núcleo sobrepasa las 2,7 masas solares, ninguno de estos dos tipos de presión es suficiente para evitar que se hunda hacia un agujero negro. Una vez que un cuerpo se ha contraído dentro de su radio de Schwartschild, teóricamente se hundirá o colapsará en una singularidad, esto es,en un objeto sin dimensiones, de densidad infinita.

Propiededes de un agujero negro

El concepto de agujero negro lo desarrolló el astrónomo alemán Karl Schwarzschild en 1916 sobre la base de la teoría de la relatividad de Albert Einstein. El radio del horizonte de sucesos de un agujero negro de schwarzschild solamente depende de la masa del cuerpo: en kilómetros es 2,95 veces la masa del cuerpo en masas solares, es decir, la masa del cuerpo dividida por la masa del Sol. Si un cuerpo está eléctricamente cargado o está girando, los resultados de Schwarzschild se modifican. En la parte exterior del horizonte se forma una "ergosfera", dentro de la cual la materia se ve obligada a girar con el agujero negro. En principio, la energía sólo puede ser emitida por la ergosfera.

Agujeros negros

Para entender lo que es un agujero negro empecemos por una estrella como el Sol. El Sol tiene un diámetro de 1.390.000 kilómetros y una masa 330.000 veces superior a la de la Tierra. Teniendo en cuenta esa masa y la distancia de la superficie al centro se demuestra que cualquier objeto colocado sobre la superficie del Sol estaría sometido a una atracción gravitatoria 28 veces superior a la gravedad terrestre en la superficie.Los agujeros negros son cuerpos celestes con un campo gravitatorio tan fuerte que ni siquiera la radiación electromagnética (La luz) puede escapar de su proximidad cayendo inexorablemente en el agujero.

El cuerpo está rodeado por una frontera esférica, llamada "horizonte de sucesos", a través de la cual la luz puede entrar, pero no puede salir, por lo que parece ser completamente negro.
Se llama Horizonte de sucesos ya que el único suceso que puede ocurrir una vez pasada la frontera es el de seguir cayendo en el agujero, ya que no hay velocidad posible suficientemente grande como para escapar de la atracción gravitatoria, ni siquiera a la velocidad de la luz se puede escapar (Aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo)

Un campo de estas características puede corresponder a un cuerpo de alta densidad con una masa relativamente pequeña, como la del Sol o inferior, que está condensada en un volumen mucho menor, o a un cuerpo de baja densidad con una masa muy grande, como una colección de millones de estrellas en el centro de una galaxia.