otros cuerpos espaciales
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El Universo - Otros cuerpos espacialesTRANSCRIPT
Magnetares.
Agujeros Negros.
Asteroides.
Cuásares.
Púlsares.
Estrellas de Neutrones.
Un magnetar o magnetoestrella es una estrella de neutrones alimentada con un
campo magnético extremadamente fuerte. Se trata de una variedad de púlsar cuya
característica principal es la expulsión, en un breve periodo de tiempo (equivalente a
la duración de un relámpago), de enormes cantidades de alta energía en forma de
rayos X y rayos gamma.
Se considera que de cada diez explosiones de
supernovas, solamente una da origen al nacimiento
de un magnetar, los requisitos previos para
convertirse en magnetar son una rotación rápida y
un campo magnético intenso antes de la explosión.
Este campo magnético sería creado por un generador
eléctrico (efecto dinamo) que utiliza la convección de
materia nuclear que dura los diez primeros segundos
alrededor de la vida de una estrella de neutrones. Si
esta última gira lo suficientemente rápido, las
corrientes de convección se vuelven globales y
transfieren su energía al campo magnético. Cuando
la rotación es demasiado lenta, las corrientes de
convección sólo se forman en regiones locales.
Con el tiempo, el poder
magnético decae tras
expulsar ingentes cantidades
de energía en forma de rayos
X y gamma. Las tensiones
que causan el colapso se
producen a veces en las
capas externas de los
magnetares, constituidos por
plasma de elementos
pesados (principalmente de
hierro). Estas vibraciones
intermitentes muy energéticas
producen vientos de rayos X y
gamma de ahí el nombre de
"repetidoras de rayos gamma
suaves". Las magnetares
tienen una vida muy breve
, porque duran solamente
10.000 años.
Esta ilustración
representa cómo luciría
un magnetar si lo
pudiéramos ver de cerca
con visión de rayos-X.
Esta imagen describe el alto estado de
agitación de un magnetar momentos
después de un terremoto estelar masivo.
La caliente franja superficial se debe a un
desplazamiento y giro a gran escala de la
corteza sólida. Las líneas del campo
magnético fuera de la estrella atrapan a
las partículas cargadas de materia y
antimateria, que se aniquilan
mutuamente para producir radiación de
alta energía.
LOCALIZACIÓN
Existe la sospecha de que los agujeros
negros, están localizados en su mayoría en las
regiones centrales de las galaxias. Se han
observado algunos centros galácticos y se han
confirmado las evidencias de la elevada velocidad
de rotación en sus núcleos y las fuertes emisiones
de rayos X, lo que apoya estas hipótesis.
FORMACIÓN
Los agujeros negros se forman a partir de
estrellas moribundas las cuales después de un
proceso natural empiezan a acumular una
enorme concentración de masa en un radio
mínimo de manera que la velocidad de escape de
esta estrella es mayor que la velocidad de la luz.
A partir de esto la ex estrella no permite que
nada se escape a su campo gravitatorio, inclusive
la luz no puede escapar de ella.
DEFINICIÓN
Un agujero negro es un cuerpo
celeste de gran masa que posee una
gran atracción gravitatoria donde
ni siquiera la luz puede escapar de
ellos. De ahí que reciba el nombre
de agujero negro, ya que no
desprende luz.
Son los cuerpos más extraños del
universo y estos agujeros
constituyen el final de los cuerpos
luminosos del cosmos: estrellas
gigantes convertidas en
supernovas. La explosión de estas
estrellas da lugar a un núcleo muy
comprimido, por ello poseen una
fuerza de atracción tan grande.
El motivo de que los agujeros
negros no se vean es porque la luz
no llega hasta nosotros.
ANATOMÍA DE UN AGUJERO
NEGRO
- Todos los agujeros negros poseen la
misma estructura básica. La
singularidad se encuentra en el
horizonte de sucesos.
- Un agujero negro distorsiona tanto el
tiempo como el espacio, y las leyes
físicas dejan de tener fundamento. Los
matemáticos pueden saber cómo son
por dentro utilizando la relatividad
general de Einstein. Se sabe que en el
borde y en el interior de estos extraños
cuerpos, se producen fenómenos
raros, donde la materia se colapsa en un
punto infinitamente pequeño de
densidad infinita.
Existen cálculos que dicen que los
agujeros negros podrían ser puertas a
otros universos.
Un asteroide es un cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico más pequeño que un
planeta y que orbita alrededor del Sol.
Los asteroides también se llaman planetoides o planetas menores, denominaciones
que son más adecuadas a lo que, en realidad, son. Estas últimas denominaciones
incluyen, además, a los cuerpos de hielo, en vez de rocosos, y a aquellos cuya
órbita se encuentra más allá de la de Neptuno.
La mayoría de los asteroides que se hallan en nuestro Sistema Solar, poseen
órbitas semi-estables entre Marte y Júpiter.
Este cinturón está a una distancia del Sol comprendida entre 2 y 3,5 UA. Estos
asteroides giran alrededor del Sol en órbitas de entre 3 y 6 años.
Los tres grupos más importantes de asteroides cercanos a la Tierra son los
asteroides Amor, los asteroides Apolo y los asteroides Atón.
Los asteroides pueden ser clasificados
por su espectro óptico, que corresponde
a la composición de la superficie de los
asteroides, y teniendo en cuenta también
su albedo, en los tipos:
Tipo C: El 75% de los asteroides
conocidos, con albedo menor que 0,04.
Son extremadamente
oscuros, semejantes a meteoritos.
Parecen contener un elevado porcentaje
de carbono.
□ Tipo D: Este tipo de asteroides tiene
un albedo muy bajo (0,02-0,05). Son
muy rojos, en longitudes de onda
largas, debido quizás a la presencia de
materiales con gran cantidad de
carbono. Son muy raros en el Cinturón
Principal y se les encuentra con mayor
frecuencia en distancias superiores a 3,3
unidades astronómicas del Sol y su
período orbital es la mitad del de
Júpiter, es decir están en resonancia 2:1.
◙ Tipo S: Este tipo representa alrededor del 17% de los asteroides conocidos. Tienen
un albedo de 0,14 como promedio y son de composición metálica, formados
fundamentalmente por silicio.
Tipo M: Incluye gran parte del resto de asteroides. Son asteroides brillantes (albedo
0,10-0,18), casi exclusivamente formados por níquel y hierro.
Hay otros grupos de asteriodes raros, el número de tipos continúa creciendo y están
siendo estudiados los siguientes:
Tipo T: Se caracterizan por un bajo albedo (0,04-0,11).
◙ Tipo E
◙ Tipo R
◙ Tipo V: por Vesta.
Los Cuásares son objetos lejanos que
emiten grandes cantidades de
energía, con radiaciones similares a las
de las estrellas. Los cuásares son
centenares de miles de millones a veces
más brillantes que las estrellas.
Posiblemente, son agujeros negros que
emiten intensa radiación cuando
capturan estrellas o gas interestelar.
La palabra Cuásar es un acrónimo de
quasi stellar radio source (fuentes de
radio casi estelares).
Muchos cuásares son fuertes emisores
de ondas de radio, de rayos-X y de rayos
gamma, y esta emisión suele variar en
lapsos de tiempo que van de días a años.
Representación artística del cuásar
Inicialmente se pensó que eran
estrellas pertenecientes a la Vía
Láctea, pero el estudio del
desplazamiento hacia el rojo de las
líneas espectrales demostró que se
trataba de objetos que se alejaban
de nosotros a velocidades enormes.
Según la ley de Hubble significa
que están situados a miles de
millones de años luz, mucho más
lejos que todas las galaxias
conocidas.
Sus rápidas fluctuaciones
demostraban que su tamaño debía
ser reducido, no superior al del
Sistema Solar. En algunos casos
presentan espectaculares
eyecciones de materia en forma de
chorro que se proyectan hasta
centenares de miles de años luz.
Los Púlsares son fuentes de ondas de radio que
vibran con periodos regulares. Se detectan
mediante radiotelescopios.
Los estudios indican que un púlsar es una
estrella de neutrones pequeña que gira a gran
velocidad. El más conocido está en la nebulosa
de Cangrejo.
Su densidad es tan grande que, en ellos, la
materia de la medida de una bola de bolígrafo
tiene una masa de cerca de 100.000 toneladas.
Emiten una gran cantidad de energía.
El campo magnético, muy intenso, se
concentra en un espacio reducido. Esto lo
acelera y lo hace emitir un haz de radiaciones
que aquí recibimos como ondas de radio.
Cada pulsar emite
durante cerca de
cuatro millones de
años; después de este
tiempo ha perdido
tanta energía
rotacional que no
puede producir pulsos
de radio detectables.
Si conocemos la
población total
(1.000.000), y el
tiempo de vida
(4.000.000 de
años), podemos
deducir que un nuevo
pulsar debe nacer
cada cuatro
años, asumiendo que
la población
permanece estable.
Una estrella de neutrones es un remanente estelar dejado por una
estrella supergigante después de agotar el combustible nuclear en su
núcleo y explosionar como una supernova. Este tipo de estrellas está
compuesto principalmente de neutrones, con otro tipo de materiales
tanto en su corteza sólida hecha de hierro, como en su interior, que
puede contener tanto protones y electrones, como piones y kaones. La
masa original de la supernova debe ser mayor que 9-10 masas solares y
menor que un cierto valor que depende de la metalicidad. Para masas
menores que 9-10 masas solares, la estrella degenera en una enana
blanca, formando a su alrededor una nebulosa planetaria, mientras que
para masas mayores al límite superior, la estrella degenera en un
agujero negro.
La típica estrella de neutrones tiene una masa entre 1,35 y 2,1 masas
solares, con un radio correspondiente de 20 y 10 km.
FORMACIÓN
Si una enana blanca llega hasta el límite de Chandrasekhar, que es de 1,44
masas solares, ésta se colapsa para convertirse en estrella de neutrones.
Tras la explosión que genera por un breve tiempo a una supernova queda un
núcleo compacto hipertenso de hierro y otros metales pesados que sigue
comprimiéndose y calentándose. Ésta se colapsa para convertirse en estrella
de neutrones. degeneradas no hay protones libres, por lo que la densidad
necesaria es, en realidad,
Su masa es demasiado grande y los electrones degenerados no son capaces de
detener el colapso, por lo que la densidad sigue aumentando
CARACTERÍSTICAS
La principal característica de las estrellas de
neutrones es que se sostienen del colapso
gravitatorio mediante la presión de
degeneración de los electrones, sumado a la
presión generada por la parte repulsiva de la
interacción nuclear fuerte entre bariones.
Esto contrasta con las estrellas de secuencia
principal, que se sostienen del colapso
mediante la presión originada de la fusión
nuclear en su interior.
Actualmente no se sabe si el núcleo de la
estrella de neutrones tiene la misma
estructura que sus capas externas o si, por el
contrario, está formado por plasma de
quarks-gluones. Lo cierto es que las altísimas
densidades que se dan en la zona central de
estos objetos son tan elevadas que no
permiten hacer predicciones válidas con
modelos informáticos ni con observaciones
experimentales.
