Los cambios se estaban produciendo a una velocidad cada vez mayor. Al siglo de Newton también pertenecieron, entre otros, el matemático Fermat; Römer, quien midió la velocidad de la luz; Grimaldi, que estudió la difracción; Torricelli, que demostró la existencia del vacío; Pascal y Boyle, que definieron la física de los fluidos…La precisión de los telescopios y los relojes aumentó notablemente, y con ella el número de astrónomos deseosos de establecer con exactitud  la posición de las estrellas y compilar catálogos estelares cada vez más completos para comprender la Vía Láctea.

La naturaleza de los cuerpos celestes quedaba fuera de su interés: aunque se pudiera determinar la forma, la distancia, las dimensiones y los movimientos de los objetos celestes, comprender su composición no estaba a su alcance. A principios del siglo XIX, William Herschel (1738-1822), dedujo la forma de la Galaxia, construyó el mayor telescopio del mundo y descubrió Urano. Creía firmemente que el Sol estaba habitado.

Al cabo de pocos años, nacía la Astrofísica, que a diferencia de la Astronomía (ya llamada  -“clásica o de posición”-), se basaba en pruebas de laboratorio. Comparando la luz emitida por sustancias incandescentes con la recogida de las estrellas se sentaban las bases de lo imposible: descubrir la composición química y la estructura y el funcionamiento de los cuerpos celestes. Estaba mal vista por los astrónomos “serios” y se desarrolló gracias a físicos y químicos que inventaron nuevos instrumentos de análisis a partir de las demostraciones de Newton sobre la estructura de la luz.

                                                              Espectros estelares

En 1814, Joseph Fraunhofer (1787-1826) realizó observaciones básicas sobre las líneas que Wollaston había visto en el espectro solar: sumaban más de 600 y eran iguales a las de los espectros de la Luna y de los planetas; también los espectros de Pólux, Capella y Porción son muy similares, mientras que los de Sirio y Cástor no lo son. Al perfeccionar el  espectroscopio con la invención de la retícula de difracción (más potente y versátil que el prisma de cristal), Fraunhofer observó en el espectro solar las dos líneas del sodio: así se inició el análisis espectral de las fuentes celestes.

Mientras, en el laboratorio, John Herschel observó por primera vez la equivalencia entre los cuerpos y las sustancias que los producen, Anders J. Anhström (1814-1868) describía el espectro de los gases incandescentes y los espectros de absorción y Jean Foucault (1819-1874) comparó los espectros de laboratorio y los de fuentes celestes. Gustav Kirchhoff (1824-1887) formalizó las observaciones en una sencilla ley que cambió la forma de estudiar el cielo; “La relación entre el poder de emisión y de absorción para una longitud de onda igual es constante en todos los cuerpos que se hallan a la misma temperatura”. En 1859, esta ley empírica, que relacionaba la exploración del cielo con la física atómica, permitía penetrar en la química y la estructura de los cuerpos celestes y las estrellas. De hecho, basta el espectro de una estrella para conocer su composición. Y, con la espectroscopia, Kirchhoff y Robert Bunsen (1811-1899) demostraron que en el Sol había muchos metales.

La observación del Sol obsesionó a la mayoría de los Astrofísicos. A veces, resultaba difícil identificar algunas líneas y ello condujo a descubrir un  nuevo elemento químico; se empezó a sospechar que el Sol poseía una temperatura mucho más elevada de lo imaginado. La línea de emisión de los espectros de estrellas y nebulosas demostraron  que casi un tercio de los objetos estudiados eran gaseosos. Además, gracias al trabajo de Johan Doppler (1803-1853) y de Armand H. Fizeau (1819-1896), que demostró que el alejamiento o el acercamiento respecto al observador de una fuente de señal sonora o luminosa provoca el aumento o disminución de la longitud de onda de dicha señal, empezó a precisarse la forma de objetos lejanos. El cielo volvía a cambiar y hasta las “estrellas fijas” se movían.

EL DIAGRAMA HR: EL CAMINO HACIA EL FUTURO

El padre Ángelo Secchi (1818-1878) fue el primero en afirmar que muchos espectros estelares poseen características comunes, una afirmación refrendada hoy día con abundantes datos. Secchi clasificó las estrellas en cinco tipos, en función del aspecto general de los espectros. La teoría elegida era correcta: el paso del color blanco azulado al rojo oscuro indica una progresiva disminución de la temperatura, y la temperatura es el parámetro principal que determina la apariencia de un espectro estelar.

Más tarde, otros descubrimientos permitieron avanzar en Astrofísica: Johan Balmer (1825-1898) demostró que la regularidad en las longitudes de onda de las líneas del espectro del hidrógeno podía resumirse en una sencilla expresión matemática; Pieter Zeeman (1865-1943) descubrió que un campo magnético de intensidad relativa influye en las líneas espectrales de una fuente subdividiéndolas en un número de líneas proporcional a su intensidad, parámetro que nos permite medir los campos magnéticos de las estrellas.

En otros descubrimientos empíricos la teoría surgió tras comprender la estructura del átomo, del núcleo atómico y de las partículas elementales. Los datos recogidos se acumularon hasta que la física y la química dispusieron de instrumentos suficientes para elaborar hipótesis y teorías exhaustivas. Gracias a dichos progresos pudimos asistir a asociaciones como Faraday y su concepto de “campo” como “estado” del espacio en torno a una “fuente”; Mendeleiev y su tabla de elementos químicos; Maxwell y su teoría electromagnética;  Becquerel y su descubrimiento de la radiactividad; las investigaciones de Pierre y Marie Curie; Rutherford y Soddy y sus experimentos con los rayos Alfa, Beta y Gamma; y los estudios sobre el cuerpo negro que condujeron a Planck a determinar su constante universal; Einstein y su trabajo sobre la cuantización de la energía para explicar el efecto fotoeléctrico, Bohr y su modelo cuántico del átomo; la teoría de la relatividad especial de Einstein que relaciona la masa con la energía en una ecuación simple…Todos fueron descubrimientos que permitieron explicar la energía estelar y la vida de las estrellas, elaborar una escala de tiempos mucho más amplia de lo que jamás se había imaginado y elaborar hipótesis sobre la evolución del Universo.

En 1911, Ejnar Hertzsprung (1873-1967) realizó un gráfico en el que comparaba el “color” con las “magnitudes absolutas” de las estrellas y dedujo la relación entre ambos parámetros. En 1913, Henry Russell (1877-1957) realizó otro gráfico usando la clase espectral en lugar del color y llegó a idénticas conclusiones.

El Diagrama de Hertzsprung-Russell (diagrama HR) indica que el color, es decir, la temperatura, y el espectro están relacionados, así como el tipo espectral está ligado a la luminosidad. Y debido a que esta también depende de las dimensiones de la estrella, a partir de los espectros puede extraerse información precisa sobre las dimensiones reales de las estrellas observadas. Ya solo faltaba una explicación de causa-efecto que relacionara las observaciones entre si en un cuadro general de las leyes.

El progreso de la física y de la química resolvió esta situación, pues, entre otros avances, los cálculos del modelo atómico de Bohr reprodujeron las frecuencias de las líneas del hidrógeno de Balmer. Por fin, la Astrofísica había dado con la clave interpretativa de los espectros, y las energías de unión atómica podían explicar el origen de la radiación estelar, así como la razón de la enorme energía producida por el Sol.

Las líneas espectrales dependen del número de átomos que las generan, de la temperatura del gas, su presión, la composición química y el estado de ionización. De esta forma pueden determinarse la presencia relativa de los elementos en las atmósferas estelares, método que hoy también permite hallar diferencias químicas muy pequeñas, relacionadas con las edades de las estrellas. Así, se descubrió que la composición química de las estrellas era casi uniforme: 90 por ciento de hidrógeno y 9 por ciento de helio (en masa, 71% y 27%, respectivamente). El resto se compone de todos los elementos conocidos en la Tierra.

Así mismo, el desarrollo de la Física ha permitido perfeccionar los modelos teóricos y explicare de forma coherente que es y como funciona una estrella. Dichos modelos sugirieron nuevas observaciones con las que se descubrieron tipos de estrellas desconocidas: las novas, las supernovas, los púlsares con periodos o tiempos que separan los pulsos, muy breves…También se descubrió que las estrellas evolucionan, que se forman grupos que luego se disgregan por las fuerzas de marea galácticas.

La Radioastronomía, una nueva rama de la Astronomía, aportó más datos sobre nuestra Galaxia, permitió reconstruir la estructura de la Vía Láctea y superar los límites de la Astronomía óptica.

Se estaban abriendo nuevos campos de estudio: los cuerpos galácticos, los cúmulos globulares, las nebulosas, los movimientos de la galaxia y sus características se estudiaron con ayuda de instrumentos cada vez más sofisticados. Y cuanto más se observaba más numerosos eran los objetos desconocidos descubiertos y más profusas las preguntas. Se descubrieron nuevos y distintos tipos de galaxias fuera de la nuestra; examinando el efecto Doppler, se supo que todas se alejaban de nosotros y, lo que es más, que cuanto más lejanas están más rápidamente se alejan.

Acabábamos de descubrir que el Universo no terminaba en los límites de la Vía Láctea, sino que se había ampliado hasta el “infinito”, con galaxias y objetos cada vez más extraños. Sólo en el horizonte del Hubble se contabilizan 500 millones de galaxias. Y los descubrimientos continúan: desde el centro galáctico se observa un chorro de materia que se eleva más de 3.000 a.l. perpendicular al plano galáctico; se observan objetos como Alfa Cygni, que emite una energía radial equivalente a diez millones de veces la emitida por una galaxia como Andrómeda; se estudian los cuásares, que a veces parecen mas cercanos de lo que sugieren las mediciones del efecto Doppler; se habla de efectos de perspectiva que podrían falsear las conclusiones… Y nos asalta una batería de hipótesis, observaciones, nuevas hipótesis, nuevas observaciones, dudas…

Todavía no se ha hallado una respuesta cierta y global. Un número cada vez mayor de investigadores está buscándola en miles de direcciones. De esta forma se elaboran nuevos modelos de estrellas, galaxias y objetos celestes que quizá sólo la fantasía matemática de los investigadores consiga concretar: nacen los agujeros negros, los universos de espuma, las cadenas…

En la actualidad, el número de investigadores centrados en problemas relacionados con la evolución estelar, la Astrofísica y las teorías cosmogenéticas es tan elevado que ya no tiene sentido hablar de uno en particular, ni de un único hilo de investigación. Al igual que ocurre con otras ramas científicas las Astronomía se ha convertido en un trabajo de equipo a escala internacional que avanza sin cesar en una concatenación de innovaciones, inventos, nuevos instrumentos, interpretaciones cada vez más elaboradas y, a menudo más difíciles de entender incluso para los investigadores que avanzan con infinidad de caminos paralelos. Es una situación que ya vaticinaba Bacon en tiempos de Galileo.

            La bruja mura asombrada a la descomunal estrella

Es imposible saber exactamente cuál es la estrella más grande del universo.  Gracias a la observación y el estudio de las estrellas, el hombre ha identificado una ínfima porción de todas las estrellas que hay en el Universo, y desconoce por completo los límites de éste y sus dimensiones. Lo que si podemos es hablar de la estrella más grande del Universo descubierta por el hombre.

La estrella más grande encontrada hasta ahora fue descubierta recientemente por astrónomos britanicos gracias a las imágenes del Telescopio Austral Europeo de los Andes de Chile  y a datos recogidos del Hubble.  Se trata de una estrella que se ha bautizado como R136a1, se ubica en la Nebulosa de Magallanes y funciona como un pequeño “satélite” que orbita alrededor de la Vía Láctea.De todas las maneras se piensa que, una estrella no puede sobrepasar las 120/150 masas solares, toda vez que, su propia radiación la destruiría.

Hasta la Astronomía se ha hiperespecializado y, por ejemplo, quienes estudian problemas particulares de la física de las estrellas pueden desconocerlo todo sobre planetas y galaxias. También el lenguaje es cada vez más técnico, y los términos, capaces de resumir itinerarios de investigación, son complejos de traducir al lenguaje común. Así, mientras la divulgación avanza a duras penas entre una jungla de similitudes y silogismos, las informaciones que proceden de otras disciplinas son aceptadas por los científicos y los resultados de cada cual se convierten en instrumentos para todos.

Las investigaciones sobre planetas, estrellas, materia interestelar, galaxias y Universo van paralelas, como si fueran disciplinas independientes, pero en continua osmosis. Y mientras la información sobre el Sol y los cuerpos del Sistema solar es más completa, detallada y fiable, y las hipótesis sobre nuestra Galaxia hallan confirmación, el Universo que empezamos a distinguir más allá de nuestros limites no se parece a lo que hace un siglo se daba por sentado. Y mientras los modelos matemáticos dibujan uno o mil universos cada más abstractos y complejos, que tienen más que ver con la filosofía que con la observación, vale la pena recordar como empezó nuestro conocimiento hace miles de años.

Ahora, amigos, después de esta breve pincelada sabre una parcela de la Astronomía, al menos tendréis una idea más cercana  de una parete del recorrido que, la Humanidad, ha tenido que realizar para conocer mejor el Universo, y, a todos ustedes se les ofrece aquí la oportunidad, gracias al Año Internacional de la Astronomía 2009, en España (AIA-IYA2009), de conocer más a fondo el Cosmos que, desde ésta pequeña bolita azul que llamamos Tierra, se estudia de manera incansable por muchos hombres y mujeres que, con sus esfuerzos, lo hacen posible.

emilio silvera

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La estrella masiva IRS 4 comienza a desplegar sus alas. Nacida hace sólo unos 100.000 años, el material expulsado de esta estrella “recién” nacida ha formado la nebulosa llamada Sharpless 2-106 (S106) que se ve en la imagen. El gran disco de polvo y de gas que orbita la fuente infrarroja IRS 4, visible en rojo oscuro cerca del centro de la imagen, da a la nebulosa la forma de un reloj de arena o de una mariposa.

El gas de S106 cerca de 4 IRS actúa como una nebulosa de emisión ya que emite luz después de haber sido ionizado, mientras que el polvo lejano procedente de IRS 4 refleja la luz de la estrella central y, por tanto, actúa como una nebulosa de reflexión. El examen detallado de imágenes como ésta ha podido desvelar la existencia de cientos de estrellas enanas marrones de masa baja que rondan por el gas de la nebulosa. S106 se extiende unos 2 años luz y se encuentra a unos 2.000 años-luz de distancia en la constelación del Cisne.

El nacimiento y evolución de las estrellas depende de su masa. Se forman a partir de una nebulosa que se compone de partículas de polvo e hidrógeno gas. La gravedad une este material en glóbulos, cuyos centros se calientan hasta que el hidrógeno comienza a convertirse en helio por reacciones nucleares.

Después de decenas de millones de años, la estrella central, con más masa, empieza a agotar su combustible nuclear y explota como una supernova, dejando tras ella un púlsar. Después de unos diez mil millones de años. Una estrella con menos masa, comienza también a llegar al final de su vida. Este núcleo se desploma, formando una nebulosa planetaria.

Esta nebulosa llena de color, denominada NGC 604, es uno de los mayores y mejores ejemplos de nacimiento estelar en una galaxia cercana. La nebulosa NGC 604 es semejante a otras regiones de formación de estrellas en la Vía Láctea que nos resultan familiares, como la nebulosa de Orión, pero en este caso nos hallamos ante una enorme extensión que contiene más de 200 brillantes estrellas azules inmersas en una resplandeciente nube gaseosa que ocupa 1.300 años-luz de espacio, unas cien veces el tamaño de la Nebulosa de Orión, la cual aloja exactamente cuatro estrellas brillantes centrales. Las luminosas estrellas de NGC 604 son extremadamente jóvenes, ya que se han formado hace tres millones de años.

La mayor parte de las estrellas calientes y masivas componen un amplio cúmulo en el interior de una cavidad cercana al centro de la nebulosa. Los vientos de las estrellas azules, así como las explosiones de supernovas, son los agentes de tal erosión. Las más pesadas estrellas en NGC 604 superan en 120 veces la masa de nuestro Sol, y su temperatura superficial alcanza unos 40.000º K. Un torrente de radiación ultravioleta fluye desde estos lugares, lo que hace brillar el gas nebular circundante.

                                                                                            Galaxia M 33

La nebulosa NGC 604 está en un brazo espiral de la cercana galaxia M33, a 2.7 millones de años-luz hacia la constelación del Triángulo. M33 forma parte del Grupo Local de galaxias, que también incluye a la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda; como ésta, puede ser observada a través de unos binoculares. Fue registrada por primera vez en 1.784 por el astrónomo inglés William Herschel. En nuestro Grupo Local, sólo la Nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes excede a NGC 604 en el número de estrellas recientes, a pesar de su tamaño ligeramente inferior.

Estos delicados filamentos son residuos de una explosión estelar ocurrida en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia visible en el cielo austral, situada a 160.000 años-luz de distancia, que acompaña a la Vía Láctea. Proceden de la muerte de una estrella masiva en una explosión de supernova, cuya fenomenal luz alcanzaría la Tierra hace varios miles de años. Este material filamentario será finalmente reciclado para la construcción de nuevas generaciones estelares en la Gran Nube de Magallanes. Nuestro propio Sol y planetas están constituídos de residuos similares de supernovas que explotaron en nuestra galaxia hace miles de millones de años.

Esta estructura alberga una estrella de neutrones muy potente que puede ser el resto central de la explosión. Resulta muy común para el núcleo de una estrella que explota como supernova, disfrutar de una nueva vida en forma de estrella de neutrones giratoria, o púlsar, tras despojarse de sus capas externas. En el caso de N49, no sólo nos hallamos ante una simple estrella de neutrones que gira cada 8 segundos: tambien posee un robusto campo magnético mil millones de veces más potente que el campo magnético terrestre. Esta notable característica coloca a esta estrella en la clase exclusiva de objetos denominados “magnetars”.

El 5 de Marzo de 1.979 esta estrella de neutrones desencadenó un episodio histórico de explosión de rayos gamma que fue detectado por numerosos satélites. Los rayos gamma portan millones de veces más energía que los fotones visibles, pero la atmósfera terrestre nos protege bloqueando los procedentes del espacio exterior. Desde la estrella de neutrones de N 49 ha surgido emisión de rayos gamma en varias ocasiones posteriores.

              Así se verá la Tierra cuando el Sol se convierte en una gigante roja

La Tierra, un día lejano aún en el tiempo (4.500 Millones de años) se verá engullida por el Sol, que una vez agotado su combustible nuclear, se convertirá en una gigante roja como la que arriba podemos contemplar y, en su crecimiento, arrasará los planetas que queden dentro de sus dominios.

Una gigante roja alcanza su mayor tamaño cuando todo su hidrógeno central se ha convertido en helio. En esta época se expande hasta el punto de devorar los planetas que pudiera haber a su alrededor, si tenia un sistema planetario.

           Restos filamentarios de una supernova

La supernova es un evento poco común. En cada galaxia se suelen dar una explosión cada 200 años. En estas explosiones, la mayor parte de la masa de la estrella original se lanza a grandes velocidades. Durante algunos días, la supernova radía la misma energía que durante toda su vida, llegando a brillar más que el conjunto de estrellas que residen en su galaxia. Con el paso de los años, el remanente de la supernova se esparcirá, creando una nebulosa.

La foto del Telescopio Espacial Hubble muestra los restos de la supernova M1 (NGC 1952).

El telescopio Hubble continua revelando llamativos e intrincados tesoros en las cercanías; en este caso, una intensa región de formarción de estrellas conocida como la Gran Nebulosa de Orion. Esta joya es un lazo chocante alrededor de luna estrella muy joven, LL Orion, mostrada en esta foto.

Esta estructura en forma de arco es en realidad una onda de choque de medio año-luz de tamaño, creada cuándo el viento estrelar procedente de la estrella joven LL Orionis colisiona con el caudal procedente de la Nebulosa de Orion. A la deriva, dentro de la cuna estrellar de Orion, y todavía en su fase de formación, la estrella variable LL Orionis genera un viento más energético que el viento de nuestro propio Sol, una estrella de mediana edad. Como que el rápido viento estrellar choca con el gas que se mueve lentamente, se forma un frente de choque análogo a la ola que crea la proa de un barco desplazándose a través del agua o de un avión viajando a velocidad supersónica.

Una gran cantidad de estrellas no son solitarias, sino que pertenecen a sistemas formados por dos o más estrellas, en los que puede resultar difícil la formación de planetas debido a la inexistencia de órbitas estables: los protoplanetas se verían arrastrados en una y otra dirección por las influencias gravitatorias de las diferentes estrellas. En estos sistemas es probable que lo único que se forme sean pedazos de escombros cósmicos como los que existen en nuestro cinturón de asteroides.

El proceso de formación de planetas es muy eficiente. Inicialmente, las colisiones entre los planetésimos ocurren a baja velocidad, así que colisionan objetos que tienden a fusionarse y crecer. A una distancia Tierra-Sol típica, un objeto de 1 km tarda sólo unos 1000 años en crecer hasta 100 km. Otros 10.000 años producen protoplanetas de casi 1000 km de diámetro, los cuales crecen en 10.000 años más hasta protoplanetas de casi 2000 km de diámetro. Así, objetos del tamaño de la Luna pueden formarse en tan poco tiempo como 20.000 años.

A medida que los protoplanetas se hacen más grandes y masivos, su gravedad crece. Cuando algunos objetos alcanzan un tamaño de unos 1000 km, empiezan a atraer al resto de objetos más pequeños. La gravedad atrae a los acúmulos de roca del tamaño de asteroides, a velocidades cada vez más altas. Van tan rápido que cuando colisionan, no se fusionan sino que se pulverizan. Mientras los protoplanetas más grandes continúan creciendo, el resto se convierten mutuamente en polvo.

El núcleo del cúmulo globular NGC 6397 parece un cofre repleto de relucientes joyas. Donde los astrónomos han descubierto la existencia de veloces enanas blancas. Está situado a 8.200 años-luz hacia la constelación austral del Ara, y se encuentra entre los más cercanos al Sistema Solar. Las estrellas se encuentran aquí muy juntas, con un espacio entre ellas de unas semanas-luz, mientras que nos separan cuatro años-luz de la estrella más cercana al Sol, Alfa Centauri. La densidad estelar supera en este lugar un millón de veces las proximidades de nuestro sistema.

Las estrellas de NGC 6397 se hallan en constante movimiento y se producen muchas colisiones. Aún así, transcurren millones de años antes de que se produzca alguna colisión. Estas imágenes del Hubble tienen como objetivo la investigación de los remanentes de los choques estelares y encuentros cercanos. Tras un choque directo, dos estrellas pueden fusionarse y generar una nueva estrella denominada “azul rezagada”; estas jóvenes estrellas, muy calientes y brillantes, destacan entre los viejos astros que componen la mayoría de un cúmulo globular.

Si dos estrellas se acercan lo suficiente, pero sin llegar a chocar, puede producirse una captura y ambas permanecerán gravitacionalmente unidas. Un tipo de binaria originada de este modo son las “variables cataclísmicas”: una estrella normal que consume hidrógeno nuclear en compañía de una enana blanca. La enana blanca extrae material de la superficie de su compañera; este material conforma un disco de acreción que ciñe a la enana blanca para caer finalmente hasta su superficie. Como resultado observamos una variación en el brillo estelar. El calor producido mediante el proceso de acrección genera tambien grandes cantidades de luz ultravioleta y azul.

Como si fuera una mariposa, esta estrella enana blanca comienza su vida envolviéndose en un capullo. Sin embargo, en esta analogía, la estrella sería más bien la oruga y el capullo de gas expulsado la etapa verdaderamente llamativa y hermosa.

La nebulosa planetaria NGC 2440 contiene una de las enanas blancas conocidas más calientes. La enana blanca se ve como un punto brillante cerca del centro de la fotografía. Eventualmente, nuestro Sol se convertirá en una “mariposa enana blanca”, pero no en los próximos 5 mil millones de años.

Las estrellas conocidas como “enanas blancas” pueden tener diámetros de sólo una centésima del Sol. Son muy densas a pesar de su pequeño tamaño.

                                  La la Nebulosa Esquimal en rayos X

La Nebulosa Esquimal NGC 2392, también llamada “huevo podrido”, se encuentra en la constelación de Geminis, a unos 5000 años luz de la Tierra. La imagen se obtuvo el 10 de enero del 2000, después de la reparación efectuada por los astronautas en el telescopio espacial Hubble. En la foto, el nitrógeno se ve de color rojo, el hidrógeno verde, el oxígeno azul y el helio violeta.

La NGC 2392 es una nebulosa planetaria. En realidad, las nebulosas llamadas planetarias poco tienen que ver con los planetas. Hoy en día se denomina nebulosa planetaria a burbujas de gases expulsados por estrellas de tipo solar moribundas.

Esta nebulosa planetaria fue estudiada por vez primera por William Herschel en 1787. Según parece, durante la fase de gigante roja, la estrella central originó un anillo ecuatorial denso que se expande a unos 115.000 km/h. Más tarde, al hacer explosión la estrella central (hace 10.000 años), se produjo un viento estelar de alta velocidad (1,5 millones de km/h) que, al chocar con el anillo, dió lugar a las dos burbujas o lóbulos polares en rápida expansión que aquí se observan parcialmente superpuestos. La capucha de piel del esquimal es en realidad un conjunto de objetos con forma de cometa dispuestos radialmente. El diámetro de los lóbulos polares es aproximadamente de medio año luz.

  Aquí la vemos con nueva luz cuando el Hubble se acercó a las inmediaciones de la “cabeza de caballo” en Orión

Las Nebulosas planetarias adoptan variadas y extrañas formas. En último lugar vemos a MyCn18 o Nebulosa Reloj de Arena. Se encuentra a 8.000 años luz de distancia. MyCn18 se ve formada por dos anillos grandes y uno más pequeño, con un aspecto muy parecido al de la supernova 1987A. Los diferentes componentes de esta estructura en forma de reloj de arena no están alineados. Por fuerza, este descentramiento, que también se ha observado en el núcleo de algunas galaxias, alrededor de lo que podría ser un agujero negro, ha de tener alguna explicación, desconocida por el momento.

La estrella central de esta nebulosa planetaria con forma de reloj de arena se está muriendo. Con su combustible nuclear agotado, esta breve y espectacular fase final en la vida de una estrella tipo Sol ocurre cuando sus capas externas son expulsadas. Su núcleo se convierte en una fría y desvaneciente enana blanca.

En 1995, Los astronómos utilizaron el Telescopio Espacial Hubble (HST) para tomar una serie de imágenes de nebulosas planetarias, incluida esta. La nitidez sin precedentes de las imágenes del Hubble revelan detalles del proceso de expulsión de la nebulosa y puede ayudar a resolver el misterio sobre la variedad de complejas formas y simetrías de las nebulosas planetaria

La Nebulosa Eta Carina (o Gran Nebulosa Carina) es una enorme nebulosa difusa, mucho más grande que la famosa Nebulosa de Orión. En la foto, nubes frías y calientes en la nebulosa Carina.

Quilla o Carina, es una constelación del hemisferio sur situada entre las de la Vela, la Popa, el Pez Volador y el Camaleón. Junto con las dos primeras formaba la antigua constelación de Argos. La Vía Láctea atraviesa esta constelación, cuya estrella principal, Alpha Carinae o Canopus, es la más brillante del cielo después de Sirio.

También destaca en esta constelación la estrella Eta Carinae, una estrella variable que fue observada por Edmund Halley en 1677, cuando tenía magnitud 4. Hacia 1843 se hizo tan brillante como Canopus, pero desde 1900 su magnitud varía entre 6 y 8.

Alrededor de esta estrella se encuentra una nebulosa de dos grados de ancho y muy fácil de observar, incluso con prismáticos. La constelación también contiene varios cúmulos abiertos de estrellas, algunos de ellos bastante brillantes.

                         La Nebulosa del Cisne vista de otra manera

Esta perfecta tormenta de gas en la turbulenta Nebulosa del Cisne, M17, se encuentra en Sagitario, a 5.500 años-luz de la Tierra. Se trata de un burbujeante océano de hidrógeno candente con trazas de otros elementos, como oxígeno y azufre. Denominada también Nebulosa Omega, actúa como semillero de nuevos astros.

El torrente de radiación ultravioleta emitido por estrellas masivas esculpe e ilumina diseños ondulados en el gas. Estas estrellas de reciente formación están situadas fuera del campo de la imagen, arriba a la izquierda. El brillo de estas ondulaciones realza la estructura tridimensional del objeto. La radiación ultravioleta excava y calienta las superficies de las frías nubes de hidrógeno, que brillan así en rojo y naranja.

El intenso calor y presión generan un flujo de material desde estas superficies, creando una cortina verdosa de gas encendido que enmascara la estructura de fondo. La presión en los extremos de las ondas puede desencadenar una nueva formación estelar en su interior. Los colores representan los diversos gases, rojo para el azufre, verde el hidrógeno y azul para el oxígeno.

                                        La nebulosa Henize 3-1475

La nebulosa Henize 3-1475 está hacia la constelación de Sagitario a unos 18.000 años-luz. Su estrella central supera en 12.000 veces la luminosidad solar, y pesa entre 3 y 5 veces más. Con una velocidad de 4 millones de kilómetros por hora, sus jets son los más veloces nunca descubiertos. Resultan intrigantes también las estructuras en embudo que conectan los cúmulos de material más internos con la región nuclear. Los astrónomos la llaman “nebulosa Manguera de Jardín”.

Los jets son extensos flujos de gas que se desplazan velozmente, hallados cerca de muchos objetos del Universo, tales como estrellas jóvenes, nebulosas planetarias, o surgiendo desde agujeros negros y estrellas de neutrones. Su origen resulta incierto, pero parecen emanar desde pequeñas regiones donde ni siquiera el Hubble puede penetrar.

El material no fluye suavemente, sino a a intervalos de unos 100 años, creando aglomeraciones de gas que se alejan a altísimas velocidades. Se desconoce la razón de este flujo intermitente, aunque podría deberse a algún ciclo magnético de la estrella central (similar al ciclo solar de 22 años) o a la interacción con una estrella compañera.

La galaxia Andrómeda es una galaxia espiral, similar a la nuestra, aunque algo mayor. A una distancia de 2,2 millones de años luz, la galaxia Andrómeda es, al mismo tiempo, la galaxia espiral más cercana y el objeto más distante que se puede observar a simple vista. Antes de determinar su naturaleza por medio de poderosos telescopios, fue erróneamente considerada una nebulosa, o nube de materia interestelar. Por medio del telescopio se ve que junto a ella hay otras galaxias, de las cuales las más sobresalientes son dos pequeñas galaxias de forma elíptica.

                         Andrómeda M 31

Su forma y sus dimensiones la convierten en una versión ampliada de nuestra propia galaxia. Durante los últimos años, los científicos han descubierto que la Vía Láctea es una galaxia caníbal que se ha devorado – y seguirá devorándose – a otras galaxias más pequeñas. Y parece que Andrómeda, no se queda atrás: nuestra vecina se está tragando a sus dos pobres galaxias satélites. Es lógico, porque la gravedad manda en el universo y el canibalismo galáctico parece ser moneda corriente. De hecho, la atracción gravitatoria de la Vía Láctea y Andrómeda hace que ambas se estén acercando la una a la otra a considerable velocidad y, dentro de unos pocos miles de millones de años, se podrá celebrar el matrimonio que las convertirá en una sola y enorme galaxia.

La Vía Láctea, Andrómeda y las nubes de Magallanes forman parte de un grupo de 30 galaxias denominado “el grupo local” que abarca unos 10 millones de años luz. La mayoría de las galaxias del grupo local son de forma elíptica y contienen menos de una milésima del número de estrellas que tienen Andrómeda, la Vía Láctea o M33. De hecho, después de estas tres galaxias, las nubes de Magallanes resultan ser las mayores del grupo, que a su vez, es una parte exterior del Cúmulo Virgo, que comprende miles de galaxias.

                                                              Objeto de Hoag

¿Es una galaxia o son dos? Esta pregunta surgió cuando el astrónomo Art Hoag en 1950 encontró este extraño objeto extragaláctico. La parte exterior del anillo está dominado por brillantes estrellas azules, mientras que cerca del centro yacen estrellas mucho más rojas y probablemente más viejas. Entre los dos está un espacio que aparece en casi completa oscuridad.

Cómo se formó el Objeto de Hoag es aún desconocido, aunque objetos similares se han identificado y han sido llamados colectivamente como galaxias en anillo. Las hipótesis de su origen incluyen una colisión de galaxias hace billones de años e interacciones gravitacionales envolviendo un inusual objeto con forma de núcleo.

Esta fotografía tomada por el Telescopio Espacial Hubble en Julio del 2001 revela detalles sin precedentes del Objecto de Hoag y podría dar vida a un mejor entendimiento. El Objeto de Hoag se expande a alrededor de 100.000 años luz y está situado a alrededor de 600 millones de años luz hacia la constelación de la Serpiente. Coincidentemente y visible en el espacio vacío hay otra galaxia en anillo, que probablemente se ubique a una distancia más lejana.

NGC 4603 se encuentra a 108 millones de años luz, en el cúmulo de galaxias de Centaurus, uno de los más masivos. Es la galaxia más lejana en la que se han podido estudiar las variaciones periódicas de brillo de estrellas cefeidas. Las cefeidas de mayor tamaño y brillo tienen periodos más largos que las pequeñas. Esta relación entre periodo y masa permite calcular con precisión su distancia.

                                                                                                                  NGC 4603

Aunque tienen un potente brillo, las Cefeidas son tenues y difíciles de encontrar a muy grandes distancias (las estrellas de la imagen de arriba, con su brillo “puntiagudo”, son objetos de fondo). Gracias a la aguda visión del Telescopio Espacial Hubble, se han identificado más de 36 señales cefeidas en NGC 4603, desde ahora la galaxia más distante en la que se hayan identificado estas estrellas. De hecho, utilizando este telescopio para seleccionar cefeidas en galaxias más cercanas que NGC 4603, el Equipo del Programa Fundamental Hubble ha anunciado recientemente el final de 8 años de esfuerzos para medir de manera precisa las distancias galácticas y la velocidad promedio de expansión del universo, la constante de Hubble.

Comparando las distancias galácticas y las velocidades de recesión , el equipo reporta que la constante de Hubble es igual a 70 kilómetros por segundo por megaparsec, con una incertidumbre de 10 porciento. Esto significa que una galaxia incrementa su velocidad de recesión aparente en 257,000 km/h por cada 3.3 millones de años-luz de recorrido. Cuando fue lanzado en 1990, una de las principales metas del Telescopio Espacial Hubble fue la medición exacta de la constante de Hubble.

                                               Galaxia del Sombrero

La Galaxia del Sombrero, Messier 104, es muy grande; visualmente es un quinto del tamaño de la Luna en un telescopio. Está a unos 30 millones de años-luz de la Tierra, en el cúmulo de Virgo. Se llama así porque su forma parece la de un sombrero de charro. Esta galaxia espiral, catalogada como galaxia NGC 4594, se ve de canto, y destaca en ella una banda oscura que parece dividirla longitudinalmente en dos, y que se encuentra formada por inmensas nubes oscuras. La masa de la galaxia del Sombrero duplica la de la nuestra. Si pudiéramos observar la nuestra de la misma manera, presentaría un aspecto similar a la del Sombrero.

¿Por qué la Galaxia del Sombrero se parece a un sombrero? Las razones incluyen el gran conglomerado de estrellas hacia la zona central de la galaxia y el prominente borde oscuro de polvo, que rodea la galaxia y que desde nuestra perspectiva, se observa de costado. Miles de millones de viejas estrellas causan el gran brillo central de M104, mientras una inspección más detallada del anillo, muestra intrincadas estructuras que los astrónomos no entienden todavía. El mismo centro de la galaxia del Sombrero radia en el espectro electromagnético y se piensa que aloja un agujero negro supermasivo.

Esta imagen fue hecha combinando 3 imágenes CCD, tomadas en, aproximadamente, los colores primarios; rojo, verde y azul, con lo cual fue posible crear una imagen con colores verdaderos. Cada imagen fue procesada por un detector de variaciones de sensibilidad para luego quitarle las regiones incorrectas causadas por defectos de fabricación y por la llegada de rayos cósmicos al telescopio.

                                                                           Galaxias de Las Antenas

Las colisiones entre galaxias pueden ser determinantes en la creación de nuevos planetas. El Observatorio de rayos X Chandra ha descubierto ricos depósitos de neón, magnesio y silicio en un par de galaxias en colisión llamadas Las Antenas. Los depósitos están localizados en enormes nubes de gas caliente. Cuando las nubes se enfríen, dicen los científicos, se debería formar una gran cantidad de estrellas y planetas. Estos resultados podrían augurar el destino de nuestra propia Vía Láctea y su futura colisión con la galaxia Andrómeda.

Cuando las galaxias colisionan, los choques directos entre estrellas son muy raros, pero las colisiones entre las enormes nubes de gas de las galaxias provocan un crecimiento en la tasa de natalidad estelar. Las estrellas masivas recién nacidas evolucionan rápidamente en unos pocos millones de años y explotan como supernovas. Los elementos pesados fabricados en estas estrellas son expulsados por las explosiones y enriquecen el gas que las rodea a lo largo de miles de años luz.

A una distancia de unos 60 millones de años, el sistema de Las Antenas es el ejemplo más cercano de una colisión entre dos grandes galaxias. La colisión, que empezó hace un par de cientos de millones de años, ha sido tan violenta que el gas y las estrellas de las galaxias han sido eyectados en dos largos arcos que le dan su nombre al sistema.

La galaxia NGC 6782 tiene una forma de espiral casi circular, sin embargo la foto dista mucho de mostrarnos una forma de círculo. Esta foto fue captada por el Telescopio Espacial Hubble el 1 de Noviembre del 2001 y logró ésta forma al exponer el telescopio a una visión en luz ultravioleta. Este tipo de luz es generada por estrellas mucho más calientes que nuestro Sol, de una zona de furiosa formación de estrellas.

Del disco azul surgen dos brazos en espiral que se recortan contra la luz dorada de estrellas más antiguas. Este impresionante y hermoso conjunto, es todavía un enigma para los astrónomos.

La apariencia de una galaxia puede depender fuertemente del color de la luz con la cual es observada. Esta imagen tomada por el Hubble de NGC 6782 ilustra un pronunciado ejemplo de este efecto. Esta galaxia espiral, cuando es vista por luz visible, muestra una separación en los brazos en espiral que le dan una forma de molinete similar a cualquier otra galaxia espiral. Sin embargo, cuando la galaxia es observada con luz ultravioleta por el Hubble, su forma es completamente diferente.

                                                                                                  la Galaxia NGC 3370

La galaxia NGC 3370 es muy parecida a nuestra Vía Láctea y está a unos 100 millones de años luz, en dirección de la constelación de Leo. Esta foto obtenida por el Telescopio Espacial Hubble permite ver muchos de sus detalles. Se han podido identificar algunas estrellas pulsantes individuales, llamadas Cefeidas, que pueden ser usadas para calcular la distancia a la NGC 3370. Esta galaxia espiral fue elegida debido a que en 1994 estalló una de sus estrellas como una supernova tipo Ia. Conociendo la distancia a la galaxia, se ha podido calibrar este tipo de supernova para determinar así distancias a otras supernovas similares ocurridas a distancias mucho mayores, revelando así el tamaño y la expansión del Universo.

Comparando las supernovas cercanas con las más distantes, podemos determinar que el Universo se encuentra acelerando su expansión y que contiene una misteriosa energía oscura. Pero, para medir el tamaño del Universo y su tasa de expansión, debemos calibrar el verdadero brillo de estas supernovas. De ahí su importancia, ya que se puede determinar su distancia gracias a la existencia de estrellas más tenues de brillo conocido en su vecindad y, con ello, calibrar las medidas en el Universo.

Las estrellas tenues que se usan como estándares de brillo son las estrellas variables conocidas como Cefeidas, cuyo brillo varía regularmente con un periodo que se encuentra directamente relacionado con su brillantez intrínseca. Ello permite conocer directamente la distancia de la galaxia NGC3370 y a la supernova SN1994ae mediante la observación de la variación de una o varias de estas estrellas en forma individual, algo que sólo se puede hacer con el Hubble. Las observaciones detectan varias Cefeidas e indican que se trata de las más distantes que se han observado.

El telescopio espacial Hubble captó imágenes de nuestra vecina Galaxia espiral cerrada NGC 1512, situada a 30 millones de años luz de la Tierra, utilizando rayos de luz de diferentes longitudes de onda. La galaxia está ubicada en la constelación Horologium y puede ser vista por telescopios comunes y corrientes debido a que está relativamente cercana. La NGC 512 tiene una extensión de 70.000 años luz, un tamaño parecido al de nuestra Vía Láctea. El Hubble utilizó un rango de rayos desde el infrarrojo hasta el ultravioleta para ver la galaxia por partes. El núcleo tiene un ancho de 2.400 años luz. Los astrónomos encontraron un anillo de estrellas enanas en el núcleo.

Los astrónomos que estudian el anillo circumnuclear de NGC 1512 están interesados particularmente en ver cómo se desarrollan los ciclos de formación estelar, a partir del material gaseoso que cae hacia el núcleo de la galaxia. El oscurecimiento de los cúmulos debido al polvo parece ser un fenómeno intermitente. Los cúmulos o están completamente ocultos, rodeados por sus nubes maternas, o casi completamente expuestos.

Es destacable la similitud que hay en las características de estos estallidos de formación estelar y los de otros que se han estudiando en detalle con el Hubble. Los anillos circumnucleares son comunes en las galaxias espirales barradas. Los astrofísicos creen que son estas barras las que sirven de despensa de material a los anillos.

Esta foto del Telescopio Espacial Hubble muestra en detalle una galaxia tardía, un pequeño sistema de estrellas y gas que parece aún encontrarse en pleno proceso de desarrollo, mientras la mayoría de sus congéneres comenzaron a formarse hace miles de millones de años. La evidencia de su extrema juventud se halla en la explosión de estrellas recién nacidas. Todo indica que esta galaxia, denominada POX 186, se originó cuando dos pequeños grumos de gas y estrellas colisionaron hace menos de 100 millones de años provocando la formación de nuevas estrellas.

Esta imagen del Hubble respalda las teorías de formación galáctica a partir del ensamblaje de pequeños bloques compuestos de gas y estrellas. Estos bloques se originaron poco tiempo después del Big-Bang, el acontecimiento creador del Universo. Sin embargo, se trata de un hallazgo sorprendente debido a su notable cercanía en el espacio ya que POX 186 se encuentra a sólo 68 millones de años-luz, hacia Virgo. Pertenece al grupo de galaxias conocido como enanas compactas azules debido a su reducida extensión y su colección de estrellas azules calientes. Su tamaño de 900 años-luz y unos 10 millones de estrellas, resultan insignificantes. La Vía Láctea mide unos 100.000 años-luz y alberga 100.000 millones de estrellas.

Este reciente sistema está situado en una región de espacio muy vacía, con sus vecinos galácticos más próximos a nada menos que 30 millones de años-luz. El encuentro gravitatorio entre los pequeños cúmulos de los que se formó, tuvo que demorarse más que si hubiera sucedido en regiones del espacio más densas. No obstante las estrellas más viejas que pueblan POX 186 rondan los mil millones de años. Se cree que las galaxias menos masivas del Universo han sido las últimas en formarse.

                                  Agujero Negro supermasivo

Cuando el gas y el polvo interestelares de una nebulosa se condensan, se forma una protoestrella que emite chorros de materia. Ésta continúa condensándose por gravitación al tiempo que se calienta. Cuando la temperatura del núcleo de la protoestrella llega a 10 millones de grados, se inician una serie de reacciones nucleares y nace una estrella nueva. Más adelante, la corteza del astro sufre una expansión acompañada de calentamiento, lo que da lugar a la formación de una gigante roja, de diámetro entre 10 y 100 veces el del Sol. Si la gigante roja es muy grande, produce hierro y otros elementos pesados, aumenta de tamaño y se transforma en supergigante. Después estalla y libera la materia en el espacio. Si sólo estalla la parte externa y el núcleo tiene suficiente masa, se convierte en un agujero negro.

Los agujeros negros pueden formarse durante el transcurso de la evolución estelar. Cuando el combustible nuclear se agota en el núcleo de una estrella, la presión asociada con el calor que produce ya no es suficiente para impedir la contracción del núcleo debida a su propia gravedad. 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. Si la densidad es mayor, se convierte en agujero negro.

¿Por qué los alrededores de algunos agujeros negros son más brillantes que otros? En el centro de las galaxias activas predominan los agujeros negros supermasivos de al menos miles de veces la masa del Sol. Muchos de ellos, denominados Seyfert Tipo I, son muy brillantes en el espectro de la luz visible. Otros, los Seyfert Tipo II son bastante débiles.

La diferencia podría estar provocada porque la acrección de algunos agujeros negros arrastra mucha más materia que otras. También podría deberse a que los agujeros negros que ocupan el centro de las galaxias Seyfert Tipo II estuvieran oscurecidos por un toroide alrededor de ellos.

Para ayudarnos a decidir entre las dos hipótesis, se ha observado en rayos X la galaxia cercana NGC 4388, de tipo Seyfert II. Se ha descubierto que el flujo de rayos X en algunos colores (de rayos X) varía rápidamente, mientras que en otros es bastante estable.

El flujo constante y la absorción aparente de algunos colores de rayos X muy concretos por el hierro frío nos ofrecen evidencias de que estamos observando el agujero negro central de NGC 4388 a través de un toroide muy denso compuesto de gas molecular y polvo.

                       Choque entre Galaxias

Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble releva los fuegos artificiales en el centro de una colisión entre dos galaxias. El Hubble ha descubierto más de mil racimos de estrellas jóvenes que estallan a la vida como resultado de este choque frontal.

Hay sucesos en el Universo que aún no sabemos explicar. ¿Cómo podrían dos estrellas jóvenes dotar de energía a estas nubes de gas interestelar? Ocultas tras estas gruesas nubes de polvo, las dos estrellas emiten iones y radiation de alta energía, que hacen que las nubes se fragmenten y resplandezcan.

La imagen, tomada por la unidad Melipal del telescopio VLT, del Observatorio Europeo del Sur, resuelve con espléndido detalle el complejo BAT99-49 de esta nebulosa. La luz emitida por los átomos de helio se registra en azules, la del oxígeno en verdes y la del hidrógeno en rojos.

Una de las estrellas de este duo es del tipo enigmático Wolf-Rayet, mientras que la otra es una estrella O masiva. Esta pareja estelar y su nebulosa se encuentran en la Gran Nube de Magallanes, la más grande de las galaxias-satélite de nuestra Vía Láctea.

Las estrellas Wolf-Rayet constituyen uno de los objetos más calientes del universo, mientras que las O son las más energéticas y masivas de la secuencia principal de evolución estelar.

Aunque rodeada de lo que puede parecer como humo, el objeto conocido como “la estrella flameante” crea energía primariamente de la fusión nuclear, como otras estrellas.

El fuego, tipicamente definido como una adquisición molecular rápida del oxigeno, ocurre sólo cuando hay suficiente oxigeno presente y no es importante en entornos de alta energía y bajo oxigeno como el de las estrellas. El material que aparece como humo es practicamente hidrogeno interestelar, pero contiene filamentos oscuros como el humo de polvo rico en carbón.

La región de AE Aurigae fué fotografiada por el KPNO un telescopio de 0.9 metros y se muestra en una fotografía en falsos pero representativos colores. La estrella AE Aurigae en sí es muy brillante, azul, jóven y conocida como la estrella fugitiva desde que parece haber sido expulsada de la región de la Nebulosa de Orión, hace unos 2.7 millones de años.

En esta dramática región del sur de la Via Láctea en la constelación de Ara (el Altar) se pueden ver estrellas calientes azules, gas hidrógeno brillando en rojo, y nubes oscuras de polvo.

A unos 4000 años de la Tierra, las estrellas de la izquierda son jóvenes, masivas y muy energéticas. Su intensa radiación ultravioleta esta desgastando el complejo de nubes de la estrella cercana, ionizando el gas hidrógeno y produciendo un brillo rojizo de “hidrógeno alfa”.

A la derecha, visible en conjunto con la nebulosa de polvo oscura, está un pequeño cúmulo de estrellas en formación. Esta preciosa imagen en color es una composición de imagenes realizada con filtros en azul, verde e hidrógeno alfa.

La masa de un grupo de galaxias gigantes, CL0025 y 1654, situadas a unos 4.500 millones de años-luz, produce una lente gravitacional cósmica curvando la luz tal como predice la teoría de la relatividad de Einstein, de manera que forma imágenes detectables más distantes aún que las propias galaxias.

La masa total del grupo es la suma de las propias galaxias, vistas como materia ordinaria luminosa, más la materia oscura invisible del propio grupo, cuya naturaleza permanece desconocida. Analizando la distribución de la materia luminosa y las propiedades de las lentes gravitacionales debido a la masa total del grupo, los investigadores han resuelto el problema de localizar la distribución de la materia oscura.

El mapa resultante muestra la “materia oscura” invisible en azul y las posiciones de los grupos de galaxias en amarillo. El trabajo , basado en numerosas observaciones con el Telescopio Espacial Hubble, revela que la materia oscura del grupo no está uniformemente distribuida, pero sigue de cerca las acumulaciones de materia luminosa.

Con un núcleo oculto a la vista óptica por una gruesa senda de polvo, la galaxia elíptica gigante Centaurus A fue uno de los primeros objetos observados desde órbita por el Observatorio de rayos X Chandra.

Los astrónomos no fueron decepcionados, pues la apariencia de Centaurus A en rayos X hace que su clasificación como una galaxia activa sea fácil de apreciar.

Tal vez la característica más destacable de esta imagen de rayos X en colores falsos de Chandra es el jet, de 30.000 años luz de longitud. Estallando hacia la esquina superior izquierda de esta imagen, el jet parece provenir de la brillante fuente central de rayos X de la galaxia, que se sospecha que alberga un agujero negro de alrededor de un millón de veces la masa del Sol.

Centaurus A también parece estar lleno de otras fuentes individuales de rayos X y un penetrante y difuso resplandor en rayos X. La mayoría de estas fuentes individuales probablemente son estrellas de neutrones o agujeros negros de unas pocas masas solares acretando material de las menos exóticas estrellas compañeras binarias. Este difuso resplandor de alta energía representa gas en toda la galaxia calentado a temperaturas de millones de grados C.

A una distancia de 11 millones de años luz hacia la constelación de Centauro, Centaurus A (NGC 5128) es la galaxia activa más cercana.

¿Qué creó esta gigante burbuja espacial? Lo hizo una estrella masiva que no solamente es brillante y azul sino que también emite viento estelar de gas ionizado. La nebulosa Burbuja es ahora la más pequeña de las tres burbujas que rodean a la estrella masiva BD+602522 y es parte de del circuito de burbuja gigante S162 creada con la ayuda de otras estrellas masivas. Como el gas abandona tan rápidamente BD+602522 empuja y esparce el gas hacia la coraza. La luz energética ioniza la coraza haciendo que ésta brille. Esta fotografía tomada por el Telescopio Espacial Hubble y dada a conocer durante la semana pasada muestra muchos detalles de la nebulosa Burbuja nunca antes vistos y aún no entendidos. La nebulosa también es conocida como NGC 7635 , se extiende 6 años luz y es visible por pequeños telescopios hacia la constelación de Casiopea.

La nebulosa planetaria Araña roja muestra la compleja estructura que se puede formar cuando una estrella normal expulsa su gas exterior y se convierte en una estrella del tipo enana blanca.

Llamada oficialmente NGC6537, esta nebulosa planetaria de dos lóbulos simétricos contiene la enana blanca más caliente que se ha obsevado, probablemente formaba parte de un sistema binario.

Los vientos internos que emanan de las estrellas centrales, visibles en el centro, tienen una velocidad de más de 1000 kilómetros por segundo. Estos vientos expanden la nebulosa, que fluye por las capas de la nebulosa, formando ondas de gas caliente y polvo a su paso. Los átomos capturados en estas colisiones emiten la luz mostrada en esta fotografía en colores reales.

La nebulosa Araña roja está situada en la constelación de Sagitario. Su distancia no se conoce con precisión pero se estima en unos 4000 años luz.

Una de las mayores esferas de nuestra Galaxia proporciona valiosas pistas sobre la composición química de las estrellas por su propia forma. La nebulosa planetaria Abell 39, en la actualidad de seis años luz de ancho, fue una vez la atmósfera exterior de una estrella del tipo del Sol expulsada hace miles de años.

La naturaleza esférica casi perfecta de Abell 39 permite a los astrónomos estimar con precisión cuanto material relativo está absorbiendo y emitiendo luz actualmente. Las observaxiones indican que Abell 39 contiene sólo alrededor de la mitad del oxígeno encontrado en el Sol, una confirmación intrigante pero no sorprendente de las diferencias químicas entre las estrellas.

La razón por la cual la estrella central está ligeramente desplazada del centro 0,1 años luz, es desconocida hasta la fecha. Abell 39 está aproximadamente a 7.000 años luz de distancia, aunque se pueden ver a través y alrededor de la nebulosa varias galaxias a millones de años luz de distancia.

                                                              Joyero de Estrellas

La gran variedad de colores de las estrellas en este cúmulo abierto es la base de su nombre: El Joyero. Una de las brillantes estrellas centrales es una supergigante roja, en contraste con las estrellas azules que la rodean. El cúmulo, también conocido como Kappa Crucis contiene sobre 100 estrellas.

Los cúmulos abiertos son más jóvenes, tienen menos estrellas, y tienen mayor relación de estrellas azules que los cúmulos globulares. El Joyero está a una distancia cercana a los 7500 años luz, de forma que la luz que vemos hoy en día fue emitida desde el cúmulo incluso antes de que las grandes pirámides en Egipto fueran construídas.

El Joyero, fotografiado arriba, cuyo tamaño aproximado es de 20 años luz, puede ser visto con binoculares hacia la constelación de la Cruz del Sur.

El brillante gas de hidrógeno es el protagonista de esta maravillosa vista en detalle de la estrella variable S Mon en la débil pero preciosa constelación de Monoceros, el Unicornio.

En esta región de formación de estrellas (NGC 2264), la compleja unión de gás y nubes de polvo está a unos 2.700 años luz y se mezcla con la rojiza emisión nebular excitada por la luz energética de estrellas nuevas y la oscura capa de nubes de polvo. Las nubes de polvo oscuras cercana a la estrella reflejan la luz de ésta, formando una azulada nebulosa de reflexión.

Esta imagen recoge unos 1.5 grados (o cerca de 3 lunas llenas) cubriendo una distancia de 70 años luz de la NGC 2264. En la foto podemos ver la Nebulosa del Cono (izquierda), la nebulosa de piel de Zorra, que se encuentra justo debajo de S Mon, y el cúmulo de estrellas Arbol de Navidad. Este último en forma de triángulo aparece con el vértice en la Nebulosa del Cono, y su base centrado en S Mon.

No hay nada parecido en nuestra propia galaxia. Aquí no existen cúmulos globulares tan jóvenes como NGC 1850.

Se pueden seguir encontrando cúmulos globulares de tan sólo 40 millones de años de antigüedad en la vecina galaxia LMC, pero quizá ninguno tan inusual como NGC 1850. Una inspección detallada de la fotografía revela dos cúmulos. Abajo, a la derecha del grupo principal de estrellas conocido como NGC 1850 A, hay un grupo más pequeño y aún más joven denominado NGC 1850B. Este cúmulo está formado por estrellas de apenas cuatro millones de años.

La gran nube roja de gas que rodea los cúmulos, puede haber sido creada, en su mayor parte, por explosiones de supernovas de estrellas ubicadas en el cúmulo más joven. En la parte superior izquierda se puede ver el remanente de supernova rojo N57D.

Esta galaxia antes parecía ser muy similar a nuestra galaxia La Vía Láctea, una galaxia espiral vista casi de canto. Sin embargo, recientes imágenes en alta resolución del polvo de NGC 891 muestran inusuales patrones filamentarios extendiéndose lejos de su disco galáctico.

Este polvo interestelar posiblemente fue expulsado del disco galáctico hacia el halo por explosiones estelares de supernovas. Como el polvo es tan frágil, su apariencia después de sobrevivir a la expulsión del disco puede ser muy contundente. De nuevo, los fenómenos descubiertos, no obstante, a veces parecen tan complejos que surgen más preguntas de las que son respondidas.

                                                        Galaxia del Grupo Local

La galaxia cercana NGC 6822 es irregular en muchas formas. Primero, la distribución de estrellas de la galaxia merece la clasificación formal de enana irregular, y desde nuestro punto de vista la pequeña galaxia parece prácticamente rectangular.

Lo que pareció más peculiar a los astrónomos, sin embargo, es la inusualmente alta abundancia de regiones HII de NGC 6822, areas de hidrógeno ionizado que rodean a las estrellas jóvenes. Grandes regiones HII, también conocidas como nebulosas de emisión , son visibles rodeando a la pequeña galaxia, particularmente hacia la parte superior derecha. En la parte inferior izquierda hay estrellas brillantes que están holgadamente agrupadas en un brazo.

Ilustrada en esta fotografía, NGC 6822, también conocida como la Galaxia de Barnard, está ubicada a sólo 1,5 millones de años luz de la Tierra y por lo tanto es un miembro de nuestro Grupo Local de Galaxias. Esta galaxia, hogar de famosas nebulosas incluyendo a Hubble V, es visible con un pequeño telescopio hacia la constelación de Sagitario.

La Nebulosa del Capullo, catalogada como IC 5146, es una nebulosa de gran belleza situada a unos 4.000 años luz de distancia, en la constelación del Cisne. Dentro de la nebulosa hay un nuevo cúmulo abierto de estrellas en pleno desarrollo. Al igual que otras guarderías estelares, la nebulosa del Capullo es, al mismo tiempo, una nebulosa de emisión, de reflexión y de absorción. Algunas especulaciones basadas en medidas recientes sostienen que la estrella masiva en el centro de la fotografía abrió un agujero en la nube molecular existente, a través del cual fluye gran parte del material que resplandece.

La misma estrella, formada hace unos 100.000 años, proporciona ahora la fuente de energía para la mayoría de la luz emitida y reflejada de esta nebulosa.

La nebulosa que rodea a la brillante estrella S Mon está llena de polvo oscuro y de gas incandescente. Las formas extrañas que rodean a esta estrella se originan de fino polvo que reacciona con luz energética y gas caliente expulsados por las jóvenes estrellas.

La región que se encuentra justo debajo de S Mon, la brillante estrella de esta fotografía, es llamada la Nebulosa Pelo de Zorro por su color y textura. El azul que resplandece rodeando a S Mon resulta de la reflexión, donde el polvo vecino refleja la luz de la brillante estrella. El resplandor rojo más difuso resulta de la emisión, donde la luz estelar ioniza el gas hidrógeno. Áreas rosadas están iluminadas por una combinación de los dos procesos. S Mon es parte de un joven cúmulo abierto de estrellas llamado NGC 2264, localizado a 2500 años luz de distancia hacia la constelación de Monoceros, justo al norte de la Nebulosa del Cono.

Parece ser que las estrellas y los planetas están en obras en la polvorienta nebulosa RCW 49 (abajo). Esta imagen infrarroja en color falso del Telescopio Espacial Spitzer nos muestra cómo las estrellas calientes conocidas están consiguiendo despejar la zona central de la nebulosa, que es una auténtica guardería estelar.

Este hueco nos descubre unas 300 estrellas recién nacidas, que vemos aquí a través de las nubes y filamentos de polvo cósmico. Los datos de infrarrojo indican que es probable la presencia de discos protoplanetarios alrededor de algunas de las estrellas jóvenes, y estarían entre los discos de formación planetaria más débiles y lejanos que se han logrado observar.

Estos interesantes resultados respaldan la idea de que los discos de formación planetaria forman parte de la evolución natural de una estrella. La ajetreada RCW 49 mide unos 350 años luz, y se encuentra a sólo 14.000 años luz de distancia, en la constelación de Centauro.

La variedad espectacular en los colores de las nubes de Rho Ophiuchi, mostrada en esta imagen, refleja los procesos que se llevan a cabo en su interior. Las nubes azules brillan por efecto de la luz que reflejan. La luz azul de las estrellas Rho Ophiuchi y sus vecinas se refleja de manera más eficiente, en esta porción de la nebulosa, que la luz roja. Por la misma razón, en la Tierra el cielo diurno parece azul.

Las regiones roja y amarilla deben su brillo a la emisión del gas atómico y molecular de la nebulosa. La luz de las estrellas cercanas, particularmente la de la supergigante Antares, excita los electrones del gas que, al recombinarse, emiten luz.

Las regiones oscuras se deben a los granos de polvo, formados en las atmósferas de las estrellas jóvenes, que bloquean la luz emitida detrás.

En esta fotografía las nubes estelares de Rho Ophiuchi se ven junto al cúmulo globular M4 y son mucho más coloridas de lo que los humanos podemos ver. Las nubes emiten luz en todo el espectro, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma.

El borde de la galaxia azul ilustrada a la derecha es una inmensa estructura parecida a un anillo de 150.000 años luz de diámetro compuesta de estrellas masivas recién formadas extremadamente brillantes.

Esa galaxia, AM 0644-741, es conocida como una galaxia en anillo y la creó una gigantesca colisión galáctica. Cuando las galaxias chocan pasan una a través de la otra; sus estrellas individuales difícilmente entran en contacto.

La forma de anillo es el resultado de la disrupción gravitacional provocada por una pequeña galaxia intrusa pasando entera a través de una mayor. Cuando esto acontece, el gas y el polvo interestelar se condensan, causando que una onda de formación de estrellas se aparte del punto de impacto igual que una onda en la superficie de un estanque cuando se tira una piedra.

La galaxia intrusa ya se ha movido fuera del cuadro tomado por el Telescopio Espacial Hubble, imagen que fue publicasa para conmemorar el décimo cuarto aniversario del lanzamiento del Hubble. La galaxia en anillo AM 0644-741 se encuentra a unos 300 millones de años luz de distancia.

Todo lo que existe: ¡El Universo! La materia y el espaciotiempo que la contiene, conforma todos los objetos que podemos ver y detectar, y, según parece, puede haber más, mucho más, que, para nosotros, es invisible, está “perdido” pero que, según se cree, puede suponer más del 90% de lo que el Universo es, y, lo que vemos, es sólo el 4%.

¡Qué grande es el Univero! Para nosotros, podríamos decir que infinito, ya que, pensar en que algún día, pudiéramos recorrerlo, más que un sueño, sería un pensamiento ilusorio.

La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar, considerando su distancia al Sol, y el quinto de ellos según su tamaño. Está situada aproximadamente a unos 150 millones de kilómetros del Sol. Es el único planeta del universo que se conoce en el que exista y se origine la vida.  Esperémos que en tan inmenso y complejo Cosmos, la vida sea la consecuencia de la evolución de la materia en las estrellas y en los mundos.

Que hayáis disfrutado con el recorrido.

emilio silvera

[?]

La fuerza fundamental de la Naturaleza que llamamos Gravedad, está presente, de muchas formas en nuestras vidas. En el Universo se hace presente manteniendo juntas macroestrcutruas como nuestro Sistema solar, cúmulos de estrellas o de galaxias y, también se deja sentir con gran fuerza en lugares que, como nuestro centro galáctico, se destaca por la presencia de inmensos agujeros negros como el que está en SgrA que…

Un lector de esta página, me envía un correo en el que muestra un trabajo por él realizado en relación a la Gravedad, y, al objeto de que sea conocido por todos ustedes, aquí lo dejo para que, si os parece bien, lo podamos comentar. Todos tenemos derecho a exponer nuestras ideas.

MEXICO, D.F.

1 DE FEBRERO DE 2012

Nº. DE REGISTRO: 03-2012-020111530200-01

JOSE GERMÁN VIDAL, que es el autor del trabajo, nos dice:

¿Como encajará la gravedad en el Modelo Standard?

Interrogante planteada por Contemporary Phisics Education Project

Respuesta:

El Universo abarca situaciones que cubren factores de evolución desde un origen antes del Big Bang, hasta factores evolutivos que se dieron después de ese fenómeno explosivo.

La gravedad o más bien el campo gravitatorio, habría sido la segunda consecuencia en la evolución del universo que pasaría por varias etapas hasta llegar al Big Bang, Según se explica en el texto, este fenómeno de gran explosión ocasionada por energía tremendamente  colapsada viajando a gran velocidad, lo haría dentro de un campo gravitacional universal estacionario ya establecido. Sería a partir de este Big Bang, que se formarían las partículas de la materia existente, gracias a que también, el universo desde tiempo atrás ya estaría constituido como generador de estructuras atómicas llamadas hidrógeno.

Dicho campo gravitacional (CG) del universo global esférico (UG), debe encontrarse  entretejido o unido de manera ordenada en cada una de sus micropartes y en cada una de sus microregiones. Esto debe ocurrir así debido a que estos microelementos físicos del universo aprovechan una de sus innatas propiedades magnéticas: la  atracción entre entes magnéticos, superando las posibilidades de repulsión entre ellos.

Si tales campos hubiesen tenido la oportunidad de combinar  sus diversas regiones de manera diferente a un orden magnético (gravitacional) como el ahora establecido, las diferentes regiones estarían colapsadas en una sola “bola de energía” de dimensiones colosales (toda la masa de materia del Universo) con características magnéticamente neutras. La otra manera posible, sería que las polaridades magnéticas del campo gravitacional estuvieran invertidas respecto de como ahora se encuentran, entonces si que la materia estaría convertida en una réplica de lo que ahora es,  pero en este caso convertida toda la masa del universo en antimateria.

 Un universo global esférico de estructura magnética en reposo, que evolucionaría gradualmente derivado de la existencia de un espacio con características magnetostáticas del cual “se alimentaría” hasta quedar formado, es la respuesta al por qué de la creación de un campo magnético en el interior de su estructura esférica llamado por los hombres campo gravitacional. Hemos descubierto que también sería la  hipotética energía  oscura y aun también como el Campo de Higgs.

Una conclusión muy importante a considerar sobre el concepto gravitación y los efectos sobre la materia, es la siguiente:

 Existen dos tipos de campos gravitatorios intercomunicados en el Universo a  los que denominaremos campo primario y campos secundarios:

a). Campo gravitacional primario, sería el que se encuentra establecido permanentemente en forma estacionaria cubriendo todas las áreas internas de un universo global esférico en el cual se genera.

 b). Campo gravitacional secundario, sería el que individualmente genera cada cuerpo, partículas y energía que existen, inmersos dentro del  campo gravitacional primario estacionario del universo global esférico.

En este punto es conveniente señalar, que ningún campo de interacción de cualquier tipo se origina de la nada, todos tienen un origen físico inseparable de “algo” del cual nacen, así como el campo magnético que se origina en un imán permanente.

Una energía electromagnética en forma de fotones, irradian campos eléctricos y magnéticos que viajan a través del espacio a la velocidad de la luz acompañando a esa partícula durante su desplazamiento. (Partícula de energía electromagnética aparentemente sin masa).

La fuerza nuclear fuerte, es un campo que emerge de un núcleo atómico, este  interactúa con las partículas que forman los núcleos atómicos uniendo protones y neutrones y manteniendo eléctricamente sujetos a sus electrones girando a su alrededor.

La fuerza nuclear débil, es un campo que emerge de un núcleo atómico,  interactuando débilmente sus protones con aquellos neutrones que tienen tendencia a abandonar núcleos saturados de ellos. La causa es que los neutrones más externos están lo suficientemente alejados  del campo nuclear que genera la atracción dentro del paquete nuclear, con lo cual los más alejados ya no pueden ser retenidos fácilmente propiciándose decaimiento beta debido a la conversión de neutrones libres en protones, como ocurre en algunas estructuras atómicas particulares como  el uranio radioactivo.

Sin entrar en detalles de lo que puede hacer cada campo de interacción mencionado, hay una conclusión determinante: Todos los campos generados se encuentran asociados a un ente físico.

¡Queda por determinar que ente físico genera los campos gravitatorios! ¿Con que ente físico se encuentra asociada la gravitación que llena el Universo?

Según el modelo Electrón, protón, origen descubierto, la gravitación primaria está generada y asociada permanentemente a  la  estructura  magnética  esférica del universo global, en el interior del cual se encuentra un campo magnético distribuido a partir de superficies equipotenciales, direccionado por líneas de fuerza magnéticas radiales (virtuales) convergentes en el centro de un espacio vacío, establecido en su interior, propiciando al universo global una polaridad determinada, propia de un generador global de materia como el que estudiamos y referimos aquí.

Reacciones de la cadena protón-protón

Las líneas de fuerza mencionadas, al igual que muchos otros conceptos que refieren ideas humanas sobre su entorno, son virtuales, y sirven para explicar en qué sentido está una mínima o una máxima densidad gravitacional dentro del interior vacío de una estructura esférica como lo podría ser  el Universo global.

Desde el origen de la materia, el Universo global ha tenido un enlace gravitacional  con ella a partir del campo gravitatorio primario estacionado y distribuido en el interior de su volumen  esférico.

 Los efectos de la gravedad que se manifiestan en torno de la materia inmersa en un campo gravitacional primario con distribución esférica, dependiente de una estructura esférica de características magnéticas, siempre se han dejado ver, tal son los  efectos que explica la Teoría General de la Relatividad cuando hace referencia al campo gravitacional que rodea la masa de un cuerpo, determinándole una curvatura espacial (deformación local del tejido gravitatorio alrededor de un cuerpo masivo).

 Otro fenómeno que debe entenderse como ocurre, es  la generación de masa que forma a los átomos provocada por la acción de la fuerza compresora del campo gravitacional primario en forma homogénea sobre ellos, principalmente sobre los protones en los núcleos atómicos.

Estos argumentos estarían dando vida a la teoría del Campo de Higgs ideado por el británico Peter Higgs, según la cual, este campo sería la fuerza que da masa a las partículas subatómicas. Sin embargo, dicha teoría de Higgs puede hacerse consistente, sólo si se considera que ese campo está delimitado y retenido desde el exterior por fuerzas positivas que hacen presión constante para mantenerlo constituido en forma estable, de la forma homogénea descrita arriba.

                            Si existe…¿Cómo sería el Campo de Higgs?

Se concluye, que el Campo de Higgs requiere de un recipiente global esférico que lo contenga. De otra forma, no se podría entender la existencia de un campo de interacción de este tipo totalmente aislado de algún ente físico.

La consecuencia inmediata derivada de los cuestionamientos presentados, sería que ya no existiría la necesidad de un Bosón de  Higgs que intervenga en los procesos de dar masa a las partículas subatómicas, ya que el Campo de Higgs desde el punto de vista ya explicado, se bastaría solo para hacer labor de compresión provocando generación de masa y consecuentemente materia. También ya no sería necesaria la aparición del hipotético Bosón llamado Gravitón como transmisor de la gravedad, pues es implícito que también es tarea que cumpliría el Campo de Higgs.

De todas formas, si los físicos tienen la necesidad de cuantizar microregiones del campo  gravitatorio  a  partir  de  partículas  de  energía  gravitatoria, no  sería idea desproporcionada  considerar la  asociación de los dos nombres de los bosones hipotéticos que supuestamente intervienen en mecanismos como los que contempla la idea de Peter  Higgs, pudiéndoseles llamar Gravitones de Higgs.

La energía de enlace gravitatorio a partir de gravitones de Higgs, debería tener considerada una cuantización en un valor correspondiente  derivado  de  su  existencia  como  parte  del  global  de  energía gravitatoria primaria contenida en el Universo global. Sería tarea de físicos teóricos profesionales hacer las formulaciones matemáticas pertinentes correspondientes a los enunciados físicos establecidos en este texto.

 Sin embargo, hay que considerar que estos hipotéticas Gravitones de Higgs, no viajarían libremente intercambiando energía entre  partícula y partícula de materia, sino que más bien se hallarían como parte integrante de un tejido gravitacional alrededor de ella, sirviendo como  elementos  de  empuje  del  campo gravitacional primario haciendo presión positiva en forma homogénea alrededor y sobre los protones de los núcleos atómicos provocándoles masa, consistencia y estabilidad, por lo cual  ¡no serían intercambiables, sino agrupables y/o desplazables como si fueran moléculas de agua alrededor de la materia!

Un ejemplo del comportamiento de la gravedad primaria estacionaria en donde hay cuerpos y partículas con masa inmersos dentro de esos campos interactivos, podría representarlo un pez dentro de una pecera esférica cerrada. Este se mueve y desplaza las moléculas de agua contenidas en la pecera, las cuales regresan a sus lugares cuando este habría pasado al desplazarse a otro lugar diferente.

El Gravitón de Higgs, sería, pues, una molécula gravitacional perteneciente al campo gravitacional primario del universo global esférico (Campo de Higgs), que no se ve, pero que si hace sentir efectos gravitacionales alrededor de las masas que en forma de partículas y cuerpos de materia existen dentro de él.

 Fundamentalmente porque, como en el agua de la pecera, el universo esta lleno de moléculas gravitacionales enlazadas magnéticamente (o gravitacionalmente, que es lo mismo), formando entre todas un global gravitacional: el campo  gravitacional primario existente distribuido a partir de superficies equipotenciales establecidas  dentro  del  universo global esférico. Siendo en el punto central del  UG,  donde el extremo de todas las líneas de fuerza magnética generadas, convergen. En el sentido opuesto, estas mismas líneas magnéticas se enlazan a su origen que es la cara interna del Universo global.

Se deduce, que es en este punto donde se encuentra constituido  el centro de gravedad del Universo global, que, aunque vació de materia, debe ejercer atracción sobre la que se encuentre en existencia dentro de él. Por lo que toda esa materia (galática) tendrá que ponerse en movimiento relativo alrededor de ese punto directriz.

El anterior argumento da consistencia a la idea considerada en la primera parte de este libro, en el sentido de que el universo de materia  (todo el material galáctico) tiene un movimiento cometario alrededor de ese centro de atracción gravitacional del universo global.

El caso es que un cuerpo masivo agrupará alrededor de su entorno  una mayor cantidad de moléculas gravitacionales o Gravitones de Higgs (GH), resultando una suma de fuerzas gravitacionales  primarias y  secundarias,  proporcionales a la cantidad de masa sobre la que inciden  fuerzas compresoras en los núcleos atómicos (protones) debido a la presencia de tal campo de Higgs.

En la realidad, lo que hace una ley newtoniana o einsteniana de la gravedad, es explicarnos matemáticamente los efectos gravitatorios observados, ¡no lo que realmente sucede físicamente puesto que no se ha establecido una teoría física gravitatoria que lo explique!  La idea que aquí se expone aunque es sólo una hipótesis, bien podría guiar hacia una teoría física matemática sobre la gravitación, que podría ser congruente y derivada de tales hechos hipotéticos presentados.

Por otro lado, no quedaría debidamente reforzado el argumento anterior referido a la naturaleza de la gravedad y su interacción con la materia, si no consideramos las  ideas  que sobre las partículas y su estatus dentro del Modelo Standard de las partículas consideran los físico teóricos, y mas que nada los físicos de partículas de altas energías.

En relación al protón y el electrón, que nadie sabe su origen (en este libro se establece su origen y lo sabrán quienes lo lean) los físicos de partículas los utilizan para establecer matemáticamente mediante experimentación un Modelo Standard de partículas y sus interacciones, gracias a que tienen a su disposición permanente estas partículas subatómicas para estudiarlas y experimentar con ellas.  En el caso de los quarks, solo se explica matemáticamente la energía que contienen, por los efectos que se observan gracias a las evidencias que se presentan derivadas de un flash fotográfico, ó equivalente, ocurrido en el momento de la aniquilación de partículas subatómicas detectadas en un acelerador de partículas.   ¡Ya que un quark no puede ser aislado por ningún motivo! , lo que impide usarlo aisladamente como elemento de experimentación.

Desde aquí enviamos los más cordiales saludos a Don José Germán Vidal allí donde se pueda encontrar deseándole salud.

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Hay que entender que el espacio-tiempo es la descripción en cuatro dimensiones del universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo.

De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar. El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como lo son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio-tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio-tiempo se denomina por el nombre de línea de universo. La relatividad general nos explica lo que es un espacio-tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

La curvatura del espacio-tiempo es la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitatorios son intensos. La relatividad general de Einstein, nos explica y demuestra que el espacio-tiempo está íntimamente relacionado con la distribución de materia en el universo, y nos dice que el espacio se curva en presencia de masas considerables como planetas, estrellas o galaxias (entre otros).

En un espacio de sólo dos dimensiones, como una lámina de goma plana, la geometría de Euclides se aplica de manera que la suma de los ángulos internos de un triángulo en la lámina es de 180°. Si colocamos un objeto masivo sobre la lámina de goma, la lámina se distorsionará y los caminos de los objetos que se muevan sobre ella se curvaran. Esto es, en esencia, lo que ocurre en relatividad general.

En los modelos cosmológicos más sencillos basados en los modelos de Friedmann, la curvatura de espacio-tiempo está relacionada simplemente con la densidad media de la materia, y se describe por una función matemática denominada métrica de Robertson-Walker. Si un universo tiene una densidad mayor que la densidad crítica, se dice que tiene curvatura positiva, queriendo decir que el espacio-tiempo está curvado sobre sí mismo, como la superficie de una esfera; la suma de los ángulos de un triángulo que se dibuje sobre la esfera es entonces mayor que 180°. Dicho universo sería infinito y se expandiría para siempre, es el universo abierto. Un universo de Einstein-de Sitter tiene densidad crítica exacta y es, por consiguiente, espacialmente plano (euclideo) infinito en el espacio y en el tiempo.

Representación gráfica de los espacios que dan lugar a los tres posibles formas de universo antes referida en función de la densidad crítica que hará un universo plano, un universo abierto o un universo curvo y cerrado.

Hemos mencionado antes la relatividad del tiempo que para el mismo suceso será distinto en función de quién sea el que cronometre; por ejemplo, el tiempo transcurre más despacio para el astronauta que en nave espacial viaja a velocidades próximas a c, la velocidad de la luz. Según la teoría de la relatividad especial de Einstein, en el caso antes señalado, el tiempo del astronauta viajero avanza más lentamente en un factor que denotamos con la ecuación , cuando lo mide un sistema de referencia que viaja a una velocidad v relativa al otro sistema de referencia; c es la velocidad de la luz. Este principio ha sido verificado de muchas maneras; por ejemplo, comparando las vidas medias de los muones rápidos, que aumentan con la velocidad de las partículas en una cantidad predicha en este factor de la anterior ecuación.

Un ejemplo sencillo de la dilatación del tiempo es la conocida paradoja de los gemelos. Uno viaja al espacio y el otro lo espera en la Tierra. El primero hace un viaje a la velocidad de la luz hasta Alfa de Centauri y regresa. Cuando baja de la nave espacial, tiene 8’6 años más que cuando partió de la Tierra. Sin embargo, el segundo gemelo que esperó en el planeta Tierra, al regreso de su hermano, era ya un viejo jubilado. El tiempo transcurrido había pasado más lento para el gemelo viajero.

Otra curiosidad de la relatividad especial es la que expresó Einstein mediante su famosa fórmula de E = mc², que nos viene a decir que masa y energía son dos aspectos de una misma cosa. Podríamos considerar que la masa (materia), es energía congelada. La bomba atómica demuestra la certeza de esta ecuación.

El gráfico de los distintos “triángulos” anteriores, que es una muestra de las tres posibles maneras en que puede estar conformado nuestro universo, dependerá finalmente, de la densidad critica (al menos, eso es lo que suponemos hoy).

La densidad crítica está referida a la densidad media de materia requerida para que la gravedad detenga la expansión de nuestro universo. Así que si la densidad es baja se expandirá para siempre, mientras que una densidad muy alta colapsará finalmente. Si tiene exactamente la densidad crítica ideal, de alrededor de 10^-29 g/cm³, es descrito por el modelo al que antes nos referimos conocido como de Einstein-de Sitter, que se encuentra en la línea divisoria de estos dos extremos. La densidad media de materia que puede ser observada directamente en nuestro universo representa sólo el 20% del valor crítico. Puede haber, sin embargo, una gran cantidad de materia oscura que elevaría la densidad hasta el valor crítico. Las teorías de universo inflacionario predicen que la densidad presente debería ser muy aproximada a la densidad crítica; estas teorías requieren la existencia de materia oscura.

                                         Por suponer que no quede

Conforme a lo antes dicho, la densidad media de materia está referida al hecho de distribuir de manera uniforme toda la materia contenida en las galaxias a lo largo de todo el universo. Aunque las estrellas y los planetas son más densos que el agua (alrededor de 1 g/cm³), la densidad media cosmológica es extremadamente baja, como se dijo antes, unos 10^-29 g/cm³, o 10^-5 átomos/cm³, ya que el universo está formado casi exclusivamente de espacios vacíos, virtualmente vacíos, entre las galaxias. La densidad media es la que determinará si el universo se expandirá o no para siempre.

En presencia de grandes masas de materia, tales como planetas, estrellas y galaxias, está presente el fenómeno descrito por Einstein en su teoría de la relatividad general, la curvatura del espacio-tiempo, eso que conocemos como gravedad, una fuerza de atracción que actúa entre todos los cuerpos y cuya intensidad depende de las masas y de las distancias que los separan; la fuerza gravitacional disminuye con el cuadrado. La gravitación es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Isaac Newton formuló las leyes de la atracción gravitacional y mostró que un cuerpo se comporta gravitacionalmente como si toda su masa estuviera concentrada en su centro de gravedad. Así, pues, la fuerza gravitacional actúa a lo largo de la línea que une los centros de gravedad de las dos masas (como la Tierra y la Luna, por ejemplo).

En la teoría de la relatividad general, la gravitación se interpreta como una distorsión del espacio que se forma alrededor de la masa que provoca dicho fenómeno, cuya importancia iría en función de la cantida de la masa que hace distorsionar el espacio que, en el caso de estrellas con gran volumen y densidad, tendrán una importancia considerable, igualmente, la fuerza de gravedad emitida por de planetas, estrellas, galaxias y grandes objetos cosmológicos hace de nuestro universo, junto con el efecto producido por las otras fuerzas, el universo que podemos contemplar.

Esta fuerza es la responsable de tener cohexionado a todo el universo, de hacer posible que existan las galaxias, los sistemas solares y que nosotros mismos tengamos bien asentados los pies a la superficie de nuestro planeta Tierra que genera la gravedad necesaria para que tire de nosotros y de todos los objetos hechos de materia para que tiodo sea como lo podemos observar.

emilio silvera

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