¡El Universo! Que tratamos de conocer

“Debido a las grandes distancias a las que se encuentran objetos que existían hace más de 10.000 millones de años, la luz que nos llega de ellos es extremadamente débil, por lo que sólo podemos observar objetos que sean extremadamente brillantes como las galaxias activas y otros.

“Telescopio espacial Hubble Imagen de un chorro de 5000 años-luz de longitud que está siendo eyectado del núcleo activo de la galaxia M87 (una radiogalaxia). La radiación de sincrotrón del chorro (azul) contrasta con la luz estelar de la galaxia albergadora (amarillo). Crédito: HST/NASA/ESA.”

 

“Según el modelo unificado, la energía se genera por materia (gas y polvo) que cae a un agujero negro supermasivo, de entre  y  masas solares. El material al caer forma un disco de acreción, debido a la conservación de momento angular. El calentamiento por fricción causa que el material se transforme en plasma y genere un campo magnético a través del mecanismo alfa. La acreción es altamente eficiente para transformar materia en energía, pudiendo convertir hasta la mitad de la masa en reposo de la materia en energía (en comparación, por ejemplo, al pequeño porcentaje de eficiencia de la fusión nuclear).”

                                                                       Cuásares captado por el Hubble

Los cuásares son los objetos más energéticos que se conocen, por lo que a su vez son los objetos más lejanos que hemos sido capaces de observar, y los únicos medibles a tales distancias. ¿Es posible por tanto observar otro tipo de objetos que no son tan luminosos?, la respuesta es sí, mediante la técnica de lente gravitacional”.

Las lentes gravitacionales fueron predichas por la teoría de la teoría de la relatividad general de Eintein. En el año 1919 se pudo probar la exactitud de la predicción. Durante un eclipse solar el astrónomo Arthur Eddington observó cómo se curvaba la trayectoria de la luz proveniente de estrellas distantes al pasar cerca del Sol, produciéndose un desplazamiento aparente de sus posiciones.

Los fenómenos de lentes gravitatorias pueden utilizarse para detectar la presencia de objetos masivos invisibles, tales como agujeros negros, estrellas de neutrones e incluso planetas extrasolares.

En Astrofísica, una lente gravcitacional, se forma cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes como quásares se curva alrededor de un objeto masivo (como una galaxia) situado entre el objeto emisor y el receptor.

Efectos de lentes gravitacionales observados en una imagen del telescopio espacial Hubble. La lente está formada por el clúster de galaxias Abell 1689. Ampliada muestra imágenes extendidas en arcos de galaxias distantes. Abell 1689 es un cúmulo de galaxias  situado en la dirección de la constelación de Virgo.

Es uno de los cúmulos mayores y más masivos conocidos, y actúa como una lente gravitacional, distorsionando las imágenes de galaxias que se encuentran detrás de él. Se encuentra a 2.200 millones de años-kuz  (670 megaparsecs) de distancia de la Tierra. Sin embargo, a pesar de esa inconmensurable distancia, gracias a la lente gravitacional, lo podemos captar con nuestros grandes telescopios.

Una lente gravitacional actúa en todo tipo de radiación electromagnética y no únicamente en luz visible. De hecho, este tipo de lentes carecen de aberración cromática, es decir, su efecto no depende de la longitud de onda de la luz sobre la que actúan, sino que es igual para todos los rangos del espectro electromagnético, sea éste óptico, infrarrojo, ultravioleta o cualquier otro. Esto permite poder analizar los objetos amplificados por la lente mediante las técnicas habituales de fotometría o espectroscopia astronómicas. Efectos de lentes gravitacionales han sido propuestos sobre la radiación de fondo de microondas y sobre algunas observaciones de radio y rayos x.

La imágen de arriba nos muestra una simulación del efecto de lente gravitacional causado por un agujero negro de Schwarzscjild al pasar por delante de una galaxia de fondo. Una imagen secundaria de la galaxia se puede ver dentro del radio de Einstein del agujero negro en el lado opuesto de la galaxia. La imagen secundaria crece (quedándose dentro del anillo de Einstein) a medida que la imagen principal se acerca al agujero negro. El brillo superficial El de las dos imágenes se mantiene constante, pero su tamaño angular varía, por lo tanto, produciendo una amplificación de la luminosidad de la galaxia vistas por un observador distante. La amplificación máxima se produce cuando la galaxia (o en este caso una parte brillante de la misma) esta exactamente detrás del agujero negro.

Distancias

 

El Universo es inimaginablemente grande. Los planetas de nuestro Sistema solar orbitan el Sol en un espacio de 12 mil millones de kilómetros. Eso de por sí es un número enorme pero se queda pequeño cuando se compara con la distancia a la estrella más cercana al Sol, Proxima Centauri. Esa estrella está a 38.000.000.000.000 de kilómetros de nosotros. Es decir, a 4,22 años-luz del Sol.

              La estrella también tiene sus planetas

Actualmente, con la tecnología que tenemos, viajando a unos 50.000 Km/h, nuestra nave tardaría miles de años en llegar allí. ¿Cómo poder hacer ese viaje?

“Esta impresión artística muestra una vista de la superficie del planeta Próxima b orbitando la estrella enana roja Próxima Centauri, la estrella más cercana al sistema solar el planeta que tal vez pueda albergar vida.”

Como Próxima Centauri es uno de los objetos más cercanos a nosotros, está claro que los números se vuelven gigantescos si hablamos de cosas en nuestra Galaxia o más lejanas aún. Para describir estas distancias tan grandes, los astrónomos usan una unidad que llaman el año-luz. Aunque suena como una unidad de tiempo, un año-luz, es en realidad, una medida de distancia. La luz viaja a 299.792.458 metros por segundo, y un año-luz se refiere a la distancia que viaja la luz durante un año, que se traduce en 9.460.800.000.000 kilómetros. A través de esta Unidad y otras inventadas para medir las enormes distancias del Universo (Unidad Astroniomica, parsec, kiloparsec, megaparsec…), siendo las más corrientes del “tiempo-luz”—segundos-luz, minutos-luz, y años-luz—para tratar de ayudar a tener un sentido de la escala y dar una perspectiva de dónde están estos objetos en el Universo.

Extraños objetos pueden ser observados en el Universo en los que, energías inimaginables están presentes. ESO Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han descubierto que los planetas que orbitan la estrella Fomalhaut deben ser mucho más pequeños de lo que se pensaba en un principio.

                                                               Grandes Telescopios en Chile

Colores

Los grandes telescopios y las nuevas técnicas hacen que podamos ver imágenes de objetos esparcidos por el Universo en Bellos colores. En muchas imágenes los colores son aproximados a lo que usted vería si se pudiese acercar lo suficiente y sus ojos fuesen lo suficientemente sensitivos. Los telescopios pueden ver mucho más que nuestros ojos. Son más sensitivos, pueden distinguir luz y color más tenue y son receptivos a otras formas de luz (ondas electromagnéticas) fuera del espectro visible—ultravioleta, infrarrojo, rayos-X, ondas de radio y otros. Para las imágenes realizadas con esas partes invisibles del espectro se asignan colores de manera que la luz “más roja” se le asigna rojo y la luz “más azul” se le asigna el color azul. De esta forma se hace un mapa de la luz invisible, como los rayos-X o la luz infrarroja para crear imágenes que podemos ver.

La Jovén estrella S106 IR expulsa material a gran velocidad y perturba el gas y el polvo que la rodean. Así, como la veis arriba, la captó el Telescopio Espacial Hiubble, como un Angel de alas extendidas hacia el espacio infito. El Universo es para nosotros casi “infinito”, y, en él, podemos contemplar con nuestros ingenios objetos asombrosos que ni la más imaginativa de las mentes podría haber supuesto que podrían existir. Es mucho lo que nos queda por aprender y, para conseguirlo, tenemos que admitir que muchas de las cosas que creemos saber… ¡No son ciertas!

emilio silvera

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