estrellas 2011

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Fauna Cósmica I: Las estrellas Universidad de Mayores URJC http://www.tallerdeastronomia.es/

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PRESEBTACION DE CLASE DE ASTRONOMÍA 3º MAYORES DE 55 AÑOS DE LA URJC-VICALVARO.DERECHOS RESERVADOS DEL PROFESOR D. PATXI SAN MARTIN

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Page 1: Estrellas 2011

Fauna Cósmica I:Las estrellas

Universidad de Mayores URJChttp://www.tallerdeastronomia.es/

Page 2: Estrellas 2011

Introducción• El Universo está organizado jerárquicamente:

Sistema Tierra-Luna

Sistema Solar

Nuestra Galaxia: la Vía Láctea

Cúmulos de galaxias

Supercúmulos de galaxias

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Algunas definiciones

• Año-Luz (a-l): Distancia recorrida por la luz en un año. – La velocidad de la luz en el vacío es de aproximadamente

300.000 km/s = 1.080.000.000 km/h. – Un año-luz equivale a 9.461.000.000.000 km.

• Magnitud aparente: Medida del brillo con el que se observa un astro desde la superficie de la Tierra.– Hiparco (s. II a.C.) clasificó las estrellas en seis grupos. – Las de 1ª magnitud eran las más brillantes.– Las de 6ª magnitud apenas eran visibles.– Hoy esta clasificación se conserva y se extiende a objetos

más brillantes o más tenues.

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• Longitud de onda: Distancia entre dos crestas consecutivas de una onda sinusoidal.

- Se suele representar con la letra griega gamma λ

- La unidad de medida es el nanometro (nm) o el angstrom Å

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Espectro de la luz• Distribución de colores

(“longitudes de onda”) que forman el arco iris.

• En s. XIX Fraunhofer estudió el espectro del Sol y descubrió líneas oscuras (“líneas de absorción”): Nacimiento de la Astrofísica.

• Valiosísima información sobre: composición química, distancia, turbulencias atmosféricas, masa, etc.

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Espectro Electromagnético

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• Espectros variados indican diferentes propiedades físicas y químicas en las estrellas.

• Primer intento fallido de clasificación: importancia de las líneas del Hidrógeno: Espectros A, B, C, D…

• Posteriormente se encontró una secuencia suave con la temperatura de las atmósferas de dichas estrellas.

• Las letras originales de clasificación permanecieron:

O B A F G K M (más calientes y azules) (más frías y rojas)

• “Oh, Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me” (“oh, sé un/a buen/a chico/a, bésame”).

Clasificación espectral

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Clasificación espectral

• El Sol es una estrella de color amarillo con espectro de tipo G (6000ºC aprox.).

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Diagrama HR• Diagrama HR (Hertzsprung y Russell):

representación de la luminosidad de las estrellas frente a su temperatura.

Sol

Lum

inosi

dad

menos

bri

llante

sm

ás

bri

llante

s

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Diagrama HR

• Nuestro Sol es una estrella común:– Hay estrellas mucho más calientes y más grandes.– Muchas otras son más frías y más pequeñas.– La mayor parte de las estrellas de la Galaxia son como el

Sol.

• La variable física que determina la posición de una estrella en el Diagrama HR es su masa:– Más masa más caliente y brillante, evolución rápida.– Menos masa más fría y menos brillante, evolución lenta.

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Evolución y

muerte del Sol

Page 16: Estrellas 2011

Tamaños y colores estelares

SOL

Page 17: Estrellas 2011

Nacimiento de las estrellas

• Pequeñas nubes de H en el espacio se atraen por gravedad, a la vez que se calientan: Protoestrellas.

• Cuando la presión y la temperatura en el interior de estas nubes son lo suficientemente altas, se empiezan a producir reacciones nucleares (H He): Ha nacido la estrella.

• Durante miles de millones de años, la estrella seguirá así, sin grandes cambios.

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Nebulosa del Aguila

(M16)

Page 20: Estrellas 2011

Nebulosa Trífida

(Sagitario)

Page 21: Estrellas 2011

Nebulosa de la cabeza de caballo

(Orión)

Page 23: Estrellas 2011

Nebulosa de California (Orión)

Page 24: Estrellas 2011

Nebulosa de la Laguna

(Sagitario)

Page 25: Estrellas 2011

Estrellas gigantes rojas

• Cuando se acaba su H, la estrella no puede seguir su “ritmo de vida” y experimenta cambios:– Aumenta de tamaño espectacularmente.

– Disminuye la temperatura de su atmósfera.

– Las reacciones nucleares son He C.

– Adquiere un color rojizo: gigante roja.

• Es el caso de nuestro Sol.

• En esta etapa, la vida en la Tierra no será posible, porque quedará engullida por el Sol.

Page 26: Estrellas 2011

Sol (ahora y después)

El Sol en la Secuencia Principal. Diámetro = 1’4 x 106 km = 0’01 UA

El Sol como gigante roja. Diámetro = 1 UA

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Muerte de las estrellas como el Sol

• Tras ser gigante roja, acaban por expulsar las capas más exteriores: nebulosas planetarias.

• En el centro, queda el núcleo de la estrella original, de carbono a gran presión (=diamante): enanas blancas.

• Acaban enfriándose lentamente hasta el final de los tiempos.

Nebulosa Anular

Enana blanca central

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Nebulosa Esquimal (Géminis)

Page 30: Estrellas 2011

Nebulosa del ojo de gato (Dragón)

Page 31: Estrellas 2011

Nebulosa del ojo de gato (Dragón)

Page 32: Estrellas 2011

Nebulosa spirograph (Liebre)

Page 36: Estrellas 2011

Nebulosa de la Helice

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Muerte de las estrellas masivas

• Siguen fusionando elementos más pesados en su núcleo: C, O, S, etc.

• Cuando su núcleo se vuelve de Fe, se producen inestabilidades que suponen el fin de la estrella. – El peso de las capas exteriores es demasiado como para

contrarrestarlo con la presión interior.– Se expulsan violentamente las capas de la estrella:

Supernova.

• Fogonazo de luz espectacular: una única supernova puede ser más brillante que toda la galaxia que la contiene.

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Nebulosa del cangrejo (M1 en Tauro)

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Supernova Cassiopea A

Page 45: Estrellas 2011

Supernova de Kepler 1604 (Chandra)

Page 46: Estrellas 2011

Supernova de Tycho Brahe 1572 (Chandra)

Page 49: Estrellas 2011

Enero 2000 Mayo 2002 Junio 2004

Enero 2005

Page 50: Estrellas 2011

Agujeros negros

• Tras la explosión de SN de una estrella masiva, la destrucción es total y sólo permanece un agujero negro: – Tan pequeños y pesados, que el campo gravitatorio es

tan intenso que ni siquiera la luz puede escapar a su efecto.