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May

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El Universo cada día nos enseña algo nuevo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (0)

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Gran Nebulosa de Orión
No pocas veces he podido pensar en la materia presente en el Universo y, como cualquier otro, en mi mente se crean teorías encaminadas a poder explicar su presencia y, no puede alejar de mis pensamientos esa idea que bulle vigorosa: Cuando se creó el universo y nacieron el espacio y el tiempo, allí había algo, una especie de “sustancia cósmica” que, estaba por todas partes y que, con el calor intenso se transformaba en materia, es decir, de aquella sustancia que todo lo permea (también ahora), surgen las partíoculas primarias que conforman la materia.
Es “sustancia cósmica” es como la semilla primera que en las adecuadas condiciones provoca el tránsito de sustancia simple, incola y transparente hacia otras formas más complejas en forma de Quarks y Leptones que, unidos en la adecuada manera, conforman los átomos de materia que más tarde lo conforma todo, desde oceános en los mundos a inmensas galaxias.
Cuando explota una estrella masiva en Supernova, se sabe que arroja sus capas exteriores al espacio interestelar y forman nebulosas pero, la inmensa masa de la estrella se contrae para convertirse en agujero negro o estrella de neutrones. Si eso es así (que lo es), ¿cómo pueden ser tan grandes las Nebulosas y contener tan ingentes cantidades de materia? Es posible que, si existe esa sustancia cósmica invisible”, cuando se produce esa enorme temperatura de la explosión de Supernova, una gran parte de esa sustancia haga la transición de fase para convertirse en materia sencilla como lo es el hidrógeno. De otra manera, no me explico cómo puede contener tanta materia una Nebulosa.
File:Trapezium cluster optical and infrared comparison.jpg
            Las estrellas del cúmulo del Trapecio en Orión son jóvenes estrellas de reciente nacimiento (dos millones de años)

“La nebulosa de Orión contiene un cúmulo abierto de reciente formación denominado cúmulo del Trapecio, debido al asterismo de sus cuatro estrellas principales. Dos de ellas pueden observarse como estrellas binarias en noches con poca perturbación atmosférica, efecto denominado seeing, lo que hace un total de seis estrellas. Las estrellas del cúmulo del Trapecio acaban de formarse, son muy jóvenes, y forman parte de un masivo cúmulo estelar con una masa calculada en 4.500 masas solares dentro de un radio de 2 parsecs llamado Cúmulo de la Nebulosa de Orión,9 una agrupación de aproximadamente 2.000 estrellas y con un diámetro de 20 años luz. Este cúmulo podría haber contenido hace 2 millones de años a varias estrellas fugitivas, entre ellas AE Aurigae, 53 Arietis, o Mu Columbae, las cuales se mueven en la actualidad a velocidades cercanas a los 100 km/s.10

Los observadores se han percatado de que la nebulosa posee zonas verdosas, además de algunas regiones rojas y otras azuladas con tintes violetas. La tonalidad roja se explica por la emisión de una combinación de líneas de radiación del hidrógeno, Hα, con una longitud de onda de 656,3 nanómetros. El color azul-violeta es el reflejo de la radiación de las estrellas de tipo espectral O (muy luminosas y de colores azulados) sobre el centro de la nebulosa. El color verdoso supuso un auténtico quebradero de cabeza para los astrónomos durante buena parte de comienzos del siglo XX, ya que ninguna de las líneas espectrales conocidas podía explicar el fenómeno. Se especuló que estas líneas eran causadas por un elemento totalmente nuevo, y a dicho elemento teórico se le acuñó el nombre de “nebulium”. Más tarde, cuando ya se poseía mayor profundidad en el conocimiento de la física de los átomos, se llegó a la conclusión de que dicho espectro verdoso era causado por la transición de un electrón sobre un átomo de oxígeno doblemente ionizado. Sin embargo, este tipo de radiación es imposible de reproducir en los laboratorios, ya que depende de un medio con unas características concretas solo existentes en las entrañas del espacio.”

 

 

 

El origen de la materia  y la energía en el universo no ha podido ser bien explicado por la teoría del big bang que, en algunos aspectos, tiene algunas regiones oscuras que no dejan ver, con claridad, lo que allí pudo pasar y, en esa estamos cuando preguntamos: ¿De dónde vino la masa y la energía del Universo? Existen algunos fenómenos inexplicables por la gran explosión e incluso, predicen efectos que contradicen la experiencia. Tales son el problema del horizonte y la planitud. Para poder justificarlo se introdujo el modelo inflacionario.
Algunas de la teorías que nos sirven de base a nuestros actuales conocimientos, puede ser que con el tiempo y con los nuevos datos que van surgiendo de la observación y el experimento, puedan ir cambiando para revolucionarlo todo. Podemos leer noticias como esta:
                               La nueva teoría descarta que el Universo comenzara con una gran explosión

“En un estudio publicado en arXiv.org, Shu explica que el nuevo modelo responde a una nueva perspectiva sobre algunos de los conceptos básicos que se utilizan en astrofísica, como son el tiempo, el espacio, la masa y la longitud. En su propuesta, bastante difícil de entender la gran mayoría de los mortales que no tenemos un título en Física o en Astronomía, el tiempo y el espacio se pueden convertir el uno en el otro, y la velocidad de la luz es el factor de conversión entre ambas. Como el Universo se expande, el tiempo se transforma en el espacio, y la masa, en longitud. A medida que el Universo se contrae, ocurre lo contrario. En resumen, la propuesta de Shu tiene cuatro características distintivas. La primera es que la velocidad de la luz y la gravitación no son constantes, sino que varían con la evolución del Universo.En segundo lugar, el tiempo no tiene principio ni fin, es decir, que ni estalló el Big Bang ni se producirá nunca un Big Crunch (el Gran Colapso, una teoría que predice que el Universo irá frenándose poco a poco comprimiéndose que todos sus elementos vuelvan al punto original, destruyendo toda la materia en un único punto de energía). Punto tercero: la sección espacial del Universo es de tres dimensiones curvadas en una cuarta, lo que descarta una geometría plana o hiperboloide, y por último, existen fases de aceleración y desaceleración.La idea, además de complicada puede parecer arriesgada, pero Shu asegura que sus encajan perfectamente con las observaciones realizadas por los astrónomos en la Tierra. Para entender el funcionamiento del Cosmos, su teoría no necesita de la energía oscura, una misteriosa fuerza que, según los científicos, componen el 74% del Universo y cuya existencia es discutida por algunos investigadores. Sin embargo, tiene un punto flaco, y es que sus ideas no pueden explicar la existencia de fondo cósmico de microondas, que se supone la evidencia más sólida de los restos del Big Bang.”

Otras noticias surgidas en los medios nos hablan ya de manera diferente de cuestiones que antes tenían otras perspectivas. Los nuevos ingenios con los que podemos mirar hacia el Universo más o menos lejano, nos dicen y hablan de cosas que antes, no conocíamos, y, por ejemplo, mirad esta noticia:
Avistan por primera vez la red cósmica que une al Universo

“Madrid. (Europa Press).- Astrónomos, dirigidos por expertos de la Universidad de California, en Santa Cruz, Estados Unidos, han descubierto un quásar distante que ilumina una gran nebulosa de gas difusa, revelando por primera vez de la malla de filamentos que se cree que conecta las galaxias en una red cósmica.

Mediante el uso del telescopio de 10 metros Keck I en el Observatorio W.M. Keck en Hawái, Estados Unidos, estos expertos detectaron una gran nebulosa luminosa de gas que se extiende cerca de dos millones de luz a través del espacio intergaláctico, según explican los investigadores en un artículo en Nature.

“Se trata de un objeto muy excepcional: es enorme, por lo menos dos veces mayor que cualquier nebulosa detectada , y se extiende mucho más allá del entorno galáctico del quásar”, explica el primer autor, Sebastiano Cantalupo, becario postdoctoral en la Universidad de California Santa Cruz.

El modelo cosmológico estándar de formación de estructuras en el universo predice que las galaxias están incrustadas en una red cósmica de la materia, la mayoría de las cuales (aproximadamente el 84 por ciento) son la materia oscura invisible.

Esta red se ve en los resultados de las simulaciones por ordenador de la evolución de la estructura del universo, que muestran la distribución de la materia oscura en grandes escalas, incluyendo los halos de materia oscura en los que las galaxias se forman y de la red cósmica de filamentos que los conectan. La gravedad hace que la materia ordinaria siga a la distribución de la materia oscura, por lo que se espera que los filamentos de gas ionizado difuso tracen un patrón similar al observado en las simulaciones de materia oscura. Hasta , sin embargo, nunca se han visto estos filamentos.

El gas intergaláctico ha sido detectado por su absorción de luz a partir de fuentes de fondo brillante, pero los resultados no revelan cómo se distribuye el gas. En este estudio, los investigadores detectaron el brillo fluorescente del gas de hidrógeno que resulta de su iluminación por la intensa radiación del quásar. “Este quásar ilumina gas difuso en escalas mucho más allá de cualquiera de los que hemos visto antes, lo que nos da la primera imagen de gas extendido entre las galaxias. Proporciona una visión excelente de la estructura general de nuestro universo”, subraya el coautor J. Xavier Prochaska, profesor de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de California Santa Cruz.

El gas hidrógeno iluminado por el quásar emite luz ultravioleta conocida como radiación Lyman alfa. La distancia al quásar es tan grande (unos diez millones de años luz) que la luz emitida se “estira” por la expansión del universo a partir de una longitud de onda ultravioleta invisible hacia un tono más visible de color violeta en el en que llega al telescopio Keck.

Conociendo la distancia al quásar, los científicos calcularon la longitud de onda de la radiación Lyman alfa desde esa distancia y construyeron un filtro especial para el espectrómetro del telescopio LRIS con el fin de obtener una imagen en esa longitud de onda. “Hemos estudiado otros quásares de esta manera sin la detección de este gas prolongado -resalta Cantalupo-. La luz del quásar es como un rayo de luz y, en este caso, tuvimos la suerte de que la linterna esté apuntando la nebulosa y haciendo al gas resplandecer. Creemos que esto es parte de un filamento que puede ser aún más extendido, pero sólo vemos la parte del filamento que se ilumina por la emisión de haces del quásar”.

 

Núcleos galácticos y agujeros negros

 

 

 

 

Un quásar es un de núcleo galáctico activo que emite una intensa radiación alimentado por un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia.

En una investigación anterior de quásares distantes usando la misma técnica buscar gas brillante, Cantalupo y otros detectaron las llamadas “galaxias oscuras”, los nudos más densos de gas en la red cósmica. Se cree que estas galaxias oscuras son demasiado pequeñas o jóvenes para tener estrellas formadas.

“Las galaxias oscuras son piezas mucho más densas y pequeñas de la red cósmica. En esta nueva imagen, también vemos galaxias oscuras, además de la nebulosa mucho más difusa y extendida”, apunta Cantalupo. “Parte de gas caerá en las galaxias, pero la mayor parte seguirá estando difuso y nunca formará estrellas”, agrega.

Los expertos estimaron que la cantidad de gas en la nebulosa es por lo diez veces mayor de lo esperado en los resultados de las simulaciones por ordenador. “Creemos que puede haber más gas contenido en pequeños grupos densos dentro de la red cósmica de lo que se ve en nuestros modelos. Estas observaciones están desafiando nuestra comprensión de gas intergaláctico y dándonos un nuevo laboratorio para poner a prueba y perfeccionar nuestros modelos”, concluye este experto.”

 

 

Las Fotografías más Bellas del Universo

 

Lo cierto es que cada día nacen nuevas estrellas y explosionan otras que dejan material para que todo siga igual. A partir de lo que fue nace lo que hay y, en cuanto a eso que llamamos vacío, debemos saber que el vacío absoluto no existe y, si la materia del Universo surgió, es porque había, no pudo surgir de la nada. En el calor del Big Bang se formó la materia primera y, ahora mismo, en el calor de pequeños big bang en forma de explosiones supernovas, continúa surgiendo materia nueva a partir de la sustancia cósmica que todo lo permea. Todo el Universo está inundado por esa frágil y transparente sustancia que, más tarde, en las adecuadas condiciones, se transforma en la materia que conocemos.

emilio silvera

 

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Esta entrada fue publicada el jueves, 8 de mayo de 2014 a las 6:25 y está clasificada bajo: El Universo misterioso. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 


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