Agujeros Negros, Cuásares y Estrellas de Neutrones: el fin de la vida estelar


Nuestro sol es una estrella de tamaño medio y una entre las miles de millones que conforman nuestra galaxia. Es una estrella de masa mediana que está en la mitad de su vida y que, al igual como sucede -y ha sucedido- con todas las demás estrellas, morirá en quizá unos 4 mil millones de años más. Por tratarse de una estrella mediana, cuando el sol comiencea perder combustible se irá expandiendo e hinchará de tal manera que planetas como Mercurio, Venus, Tierra y Marte serán engullidos por él... Nuestro sol entonces, se habrá convertido en una gigante roja que explotará como una supernova y su núcleo se irá enfriando lentamente hasta convertirse en una enana blanca. Pero, si nuestro sol tuviera el doble de la masa que tiene, entonces en su núcleo daría origen a otros cuerpos del espacio con los cuales coexistimos y que, son parte de la vida de una estrella, como los agujeros negros...

Los Agujeros Negros (black holes). El término es introducido por John Wheeler, en 1969. como una descripción gráfica de una idea que tiene más de 200 años, donde coexistían dos teorías sobre el comportamiento de la luz: Newton decía que la luz estaba formada por partículas y Huygens, que ésta se comportaba como onda. Ho sabemos que ambas teorías son correctas en lo que se conoce como la dualidad onda-partícula de la luz. El saber que la luz estaba formada por partículas llevaba a la conclusión que la gravedad sí podía tener efectos sobre ella, pues la luz no tenía una velocidad infinita.



Con esto, John Michell señaló que una estrella suficientemente masiva y compacta tendría un campo de gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz podría escapar; a pesar de no poder verlas, dado que la luz no puede llegar a nosotros, sí notaríamos su fuerza de gravedad, esto, hoy es lo que llamamos agujeros negros.

La formación de un black hole es un lento proceso que se inicia con una estrella estable que va consumiendo su combustible (hidrógeno) para convertirlo en helio. El calor desprendido por estas reacciones son las que mantienen el brillo de las estrellas por millones de años, en una apariencia como el sol; cuando se acaba el hidrógeno, la estrella empieza a enfriar y a contraerse, en el inicio de una lenta muerte que puede ser:

a) una estrella de neutrones o púlsar
b) una enana blanca
c) un agujero negro

Una estrella de neutrones contiene, en una bola de unos 20 km., tres veces la masa del sol, por el contrario, si el núcleo dejado por la explosión de una supernova contiene más de tres veces la cantidad de material que el sol, no podrá convertirse en púlsar y seguirá colapsándose, su materia se condensará en un espacio cada vez menor, aumentando su fuerza de gravedad donde ni siquiera la luz pueda escapar, entonces se ha formado una región del espacio-tiempo donde todo se distorciona, pudiendo quedar aislada del universo exterior; donde los objetos pueden entrar, pero no salir, oscura, activa y poderosa: un agujero negro.

A éstos cuerpos no los podemos ver pero sí podemos detectar los efectos que producen sobre otros objetos cercanos, por ejemplo, si hay 2 estrellas cercanas y una de ellas se convierte en agujero negro, su fuerza de gravedad irá atrayendo el gas de su vecina. El gas que rodea al black hole se va calentando enormemente y girando a gran velocidad, así se convierte en rayos x , antes de desaparecer.

Cuásares (quasar). Sigla de objetos radiales cuasi estelares. Descubiertos en 1960, parecen estrellas, pero a diferencia de éstas, emiten fuertes ondas radiales, situados a las mayores distancias que el hombre ha podido acceder con su tecnología, en realidad son enormes galaxias, que pueden estar en formación, donde las estrellas se aglomeran alrededor de un gigantesco agujero negro; de su centro emerge gran cantidad de energía y gas que se arremolina hacia el centro, emitiendo chorros y radiaciones. Son muy similares a las radiogalaxias, aunque éstos son mucho más poderosos.

Los científicos los detectan por medio de ondas de radio proveniente de distancias superiores a 10.000 millones de años luz, y unos pocos sólo pueden ser vistos con el mayor telescopio del
Nuestro sol es una estrella de tamaño medio y una entre las miles de millones que conforman nuestra galaxia. Es una estrella de masa mediana que está en la mitad de su vida y que, al igual como sucede -y ha sucedido- con todas las demás estrellas, morirá en quizá unos 4 mil millones de años más. Por tratarse de una estrella mediana, cuando el sol comiencea perder combustible se irá expandiendo e hinchará de tal manera que planetas como Mercurio, Venus, Tierra y Marte serán engullidos por él.

Nuestro sol entonces, se habrá convertido en una gigante roja que explotará como una supernova y su núcleo se irá enfriando lentamente hasta convertirse en una enana blanca. Pero, si nuestro sol tuviera el doble de la masa que tiene, entonces en su núcleo daría origen a otros cuerpos del espacio con los cuales coexistimos y que, son parte de la vida de una estrella, como los agujeros negros...
Los Agujeros Negros (black holes). El término es introducido por John Wheeler, en 1969. como una descripción gráfica de una idea que tiene más de 200 años, donde coexistían dos teorías sobre el comportamiento de la luz: Newton decía que la luz estaba formada por partículas y Huygens, que ésta se comportaba como onda. Ho sabemos que ambas teorías son correctas en lo que se conoce como la dualidad onda-partícula de la luz. El saber que la luz estaba formada por partículas llevaba a la conclusión que la gravedad sí podía tener efectos sobre ella, pues la luz no tenía una velocidad infinita.
Con esto, John Michell señaló que una estrella suficientemente masiva y compacta tendría un campo de gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz podría escapar; a pesar de no poder verlas, dado que la luz no puede llegar a nosotros, sí notaríamos su fuerza de gravedad, esto, hoy es lo que llamamos agujeros negros.
La formación de un black hole es un lento proceso que se inicia con una estrella estable que va consumiendo su combustible (hidrógeno) para convertirlo en helio. El calor desprendido por estas reacciones son las que mantienen el brillo de las estrellas por millones de años, en una apariencia como el sol; cuando se acaba el hidrógeno, la estrella empieza a enfriar y a contraerse, en el inicio de una lenta muerte que puede ser:

a) una estrella de neutrones o púlsar
b) una enana blanca
c) un agujero negro

Una estrella de neutrones contiene, en una bola de unos 20 km., tres veces la masa del sol, por el contrario, si el núcleo dejado por la explosión de una supernova contiene más de tres veces la cantidad de material que el sol, no podrá convertirse en púlsar y seguirá colapsándose, su materia se condensará en un espacio cada vez menor, aumentando su fuerza de gravedad donde ni siquiera la luz pueda escapar, entonces se ha formado una región del espacio-tiempo donde todo se distorciona, pudiendo quedar aislada del universo exterior; donde los objetos pueden entrar, pero no salir, oscura, activa y poderosa: un agujero negro.

A éstos cuerpos no los podemos ver pero sí podemos detectar los efectos que producen sobre otros objetos cercanos, por ejemplo, si hay 2 estrellas cercanas y una de ellas se convierte en agujero negro, su fuerza de gravedad irá atrayendo el gas de su vecina. El gas que rodea al black hole se va calentando enormemente y girando a gran velocidad, así se convierte en rayos x , antes de desaparecer.

Cuásares (quasar). Sigla de objetos radiales cuasi estelares. Descubiertos en 1960, parecen estrellas, pero a diferencia de éstas, emiten fuertes ondas radiales, situados a las mayores distancias que el hombre ha podido acceder con su tecnología, en realidad son enormes galaxias, que pueden estar en formación, donde las estrellas se aglomeran alrededor de un gigantesco agujero negro; de su centro emerge gran cantidad de energía y gas que se arremolina hacia el centro, emitiendo chorros y radiaciones. Son muy similares a las radiogalaxias, aunque éstos son mucho más poderosos.

Los científicos los detectan por medio de ondas de radio proveniente de distancias superiores a 10.000 millones de años luz, y unos pocos sólo pueden ser vistos con el mayor telescopio del mundo y, de ellos sólo uno, el PKS2000-330, a 15.000 millones de años luz, aparece como un punto azulado y pequeño en la constelación de Sagitario.

Las ondas de radio parten de los chorros energéticos que emanan del núcleo: los chorros ocupan una superficie que equivale a 1.800 vías lácteas. Los radiotelescopios proporcionan datos más profundos que los instrumentos netamente ópticos, y éstos, además pueden coordinarse para trabajar cinjuntamente.Los radiotelescopios nos han indicado que un cuásar promedio tiene una potencia de radiación que equivale a 100 billones de soles.

Enormes galaxias, con diámetros 5 veces más grandes que la nuestra, donde una fuerza inmensa hace que las estrellas se aglomeren en el centro , de donde emergen chorros de gas que alcanzan velocidades tan grandes que perforan el cosmos en ambas direcciones hasta distancias de 80 millones de años luz; son estos chorros de gas los que resplandecen en un espectro (detectable en la tierra por los radiotelescopios) que va del azul (cercano) al rojo (lejano). Siguiendo el luminoso remolino de estrellas que se adentra al centro se ubica un agujero negro supermasivo, donde se delimita claramente el horizonte de sucesos.

Tal es la fuerza de atracción que los millones de soles absorbidos, van colisionando entre sí antes de traspasar el límite que hace perder los ejes del espacio y el tiempo. La familia de los quásares la integran los blazars y las radiogalaxias, integrando un grupo denominado “galaxias activas”, aunque no se sabe si se tratan de lo mismo observados en distintos ángulos.
El disco de acreción del quásar, formado por polvo, estrellas desintegradas y gas que gira alrededor del gran agujero negro, va siendo absorvido por éste, con el paso del tiempo lo que no lo hace una característica permanente. De haber una galaxia cercana al agujero que acabo con la actividad del quásar anterior, éste se “despierta ” y la atrapa, naciendo otro quásar con gran actividad.
La luz de los quásares proviene del gas caliente del disco. La expansión del gas, junto con las fuerzas gravitatorias y de rotación, empujan las 2 caras del disco, separándolas, donde los campos magnéticos aceleran los átomos del gas y las lanzan en forma de chorros.
Estrella de Neutrones (pulsar). El destino de la estrella muerta depende de su masa. Cuando la estrella explota, convirtiéndose en supernova, expande su gas al cosmos, y su núcleo puede tener tres finales según la masa: convertirse en una enana blanca (formada por protones, neutrones y electrones) la que tiene la masa del sol en un tamaño como el de la tierra, unos 12.000 km.; un pulsar o estrella de neutrones de no más de 10 km.; o un black hole, de pocos km y con la masa de tres soles. Los pulsares están formados, básicamente, por neutrones y son detectables por las ondas de radio que emiten, llamadas “latidos”.
Los pulsares giran a gran velocidad sobre sí, emitiendo señales de radio, luz y rayos x. El núcleo de la supernova colapsa, tras haberse convertido en enana blanca, originando una estrella de neutrón (generalmente) que gira a un promedio de 1 cada seg., aunque hay púlsares que giran 642 veces sobre sí en cada segundo. Las estrellas de neutrones van perdiendo su energía y al cabo de 1.000.000 de años ya no giran y se convierten en estrellas de neutrones no pulsantes.
El poderoso par de haces que emite desde sus polos magnéticos también atrae el gas de estrellas vecinas, hidrógeno que al ser ionizado es un buen conductor y creador de este campo, permitiendo que el púlsar lo desplace de un lugar a otro. La fuerza de gravedad de la estrella neutrónica hace disparar al hidrógeno a una velocidad de 150.000 km/seg. y, en el impacto, los iones descargan gran cantidad de energía en forma de rayos x que se desplazan por sus polos magnéticos. Los átomos de hidrógeno se van concentrando en la superficie, fusionándose y convirtiéndose en helio: una reacción termonuclear que libera rayos x.

El púlsar es el último estado de la materia comprimida. Los protones y electrones se compactan para formar neutrones (partículas sin carga eléctrica), que resisten la gravedad, evitando que el astro se disgregue. Poseen campos magnéticos unas 100 millones de veces más poderosos que el de la tierra. A veces los restos de la supernova son demasiado pesados como para tener este final y continúan comprimiéndose para convertirse en un agujero negro.


Las ondas de radio parten de los chorros energéticos que emanan del núcleo: los chorros ocupan una superficie que equivale a 1.800 vías lácteas. Los radiotelescopios proporcionan datos más profundos que los instrumentos netamente ópticos, y éstos, además pueden coordinarse para trabajar cinjuntamente.Los radiotelescopios nos han indicado que un cuásar promedio tiene una potencia de radiación que equivale a 100 billones de soles.

Enormes galaxias, con diámetros 5 veces más grandes que la nuestra, donde una fuerza inmensa hace que las estrellas se aglomeren en el centro , de donde emergen chorros de gas que alcanzan velocidades tan grandes que perforan el cosmos en ambas direcciones hasta distancias de 80 millones de años luz; son estos chorros de gas los que resplandecen en un espectro (detectable en la tierra por los radiotelescopios) que va del azul (cercano) al rojo (lejano). Siguiendo el luminoso remolino de estrellas que se adentra al centro se ubica un agujero negro supermasivo, donde se delimita claramente el horizonte de sucesos.

Tal es la fuerza de atracción que los millones de soles absorbidos, van colisionando entre sí antes de traspasar el límite que hace perder los ejes del espacio y el tiempo. La familia de los quásares la integran los blazars y las radiogalaxias, integrando un grupo denominado “galaxias activas”, aunque no se sabe si se tratan de lo mismo observados en distintos ángulos.

El disco de acreción del quásar, formado por polvo, estrellas desintegradas y gas que gira alrededor del gran agujero negro, va siendo absorvido por éste, con el paso del tiempo lo que no lo hace una característica permanente. De haber una galaxia cercana al agujero que acabo con la actividad del quásar anterior, éste se “despierta ” y la atrapa, naciendo otro quásar con gran actividad.

La luz de los quásares proviene del gas caliente del disco. La expansión del gas, junto con las fuerzas gravitatorias y de rotación, empujan las 2 caras del disco, separándolas, donde los campos magnéticos aceleran los átomos del gas y las lanzan en forma de chorros.

Estrella de Neutrones (pulsar). El destino de la estrella muerta depende de su masa. Cuando la estrella explota, convirtiéndose en supernova, expande su gas al cosmos, y su núcleo puede tener tres finales según la masa: convertirse en una enana blanca (formada por protones, neutrones y electrones) la que tiene la masa del sol en un tamaño como el de la tierra, unos 12.000 km.; un pulsar o estrella de neutrones de no más de 10 km.; o un black hole, de pocos km y con la masa de tres soles. Los pulsares están formados, básicamente, por neutrones y son detectables por las ondas de radio que emiten, llamadas “latidos”.

Los pulsares giran a gran velocidad sobre sí, emitiendo señales de radio, luz y rayos x. El núcleo de la supernova colapsa, tras haberse convertido en enana blanca, originando una estrella de neutrón (generalmente) que gira a un promedio de 1 cada seg., aunque hay púlsares que giran 642 veces sobre sí en cada segundo. Las estrellas de neutrones van perdiendo su energía y al cabo de 1.000.000 de años ya no giran y se convierten en estrellas de neutrones no pulsantes.

El poderoso par de haces que emite desde sus polos magnéticos también atrae el gas de estrellas vecinas, hidrógeno que al ser ionizado es un buen conductor y creador de este campo, permitiendo que el púlsar lo desplace de un lugar a otro. La fuerza de gravedad de la estrella neutrónica hace disparar al hidrógeno a una velocidad de 150.000 km/seg. y, en el impacto, los iones descargan gran cantidad de energía en forma de rayos x que se desplazan por sus polos magnéticos. Los átomos de hidrógeno se van concentrando en la superficie, fusionándose y convirtiéndose en helio: una reacción termonuclear que libera rayos x.

El púlsar es el último estado de la materia comprimida. Los protones y electrones se compactan para formar neutrones (partículas sin carga eléctrica), que resisten la gravedad, evitando que el astro se disgregue. Poseen campos magnéticos unas 100 millones de veces más poderosos que el de la tierra. A veces los restos de la supernova son demasiado pesados como para tener este final y continúan comprimiéndose para convertirse en un agujero negro.

Comentarios

thEye33 ha dicho que…
Voy a tene r que inventarme la pregunta: ¿Si algunos fenómenos tienen lugar más allá de donde los radiotelescopios alcazan a divisar (radiogalaxias) y fuera de las leyes de la astro-Física...no son más conjeturas que certezas lo que expones? No me pegues por favor.

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