Etiqueta: Curiosidades Astronómicas
DISCO DE ACRECIÓN

DISCO DE ACRECIÓN

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Los agujeros negros, por sus inherentes características, son inobservables directamente. Sin embargo sí podemos deducir su presencia por los efectos que ocasionan en su entorno. Uno de estos efectos es el disco de acreción.

El disco de acreción está formado por la materia que envuelve un agujero negro atraída por su enorme gravedad. Esta materia no cae directamente en el agujero negro, sino que, debido a la conservación del momento angular, al ir aproximándose al mismo aumenta su velocidad de giro, de la misma forma que en un desagüe al agua no es tragada directamente sino gira entorno a él.  Esta materia giratoria se va extendiendo y «aplanando» hasta llegar a formar un disco.

Tenemos pues un enorme disco de materia que da vueltas en torno a un agujero negro;  pero no todas las partes de este disco giran con la misma velocidad angular. Según la tercera ley de Kepler, la velocidad angular será mayor cuanto más próximo se esté del centro de giro. Así una determinada zona del disco se moverá más deprisa que su vecina más externa y más despacio que su vecina más interna. La consecuencia de esto es que se ocasiona un rozamiento interno con gran producción de calor entre las diversas partes constituyentes del disco, y por tanto la emisión de radiación que sí es observable. El rozamiento y la consiguiente producción de calor es más intensa en las partes más internas, por lo que la radiación emitida desde esta zona es más energética que las del resto del disco.

Gracias a esta emisión de radiación podemos observar indirectamente el agujero negro infiriendo su existencia, y además se puede calcular su tamaño, masa, distancia a la que se encuentra, etc.

LA SEGUNDA ESTRELLA
La segunda estrella

La segunda estrella

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     Todos estaremos de acuerdo en que en cuanto a tamaño aparente el Sol es con mucho la mayor estrella que vemos. Pero ¿cuál es la segunda estrella más grande en tamaño aparente? Pues es una estrella que brilla con un característico color rojizo en el brazo derecho de Orión. Es la más brillante de dicha constelación y se llama Betelgeuse. En 1920, usando un interferómetro especial, se midió el diámetro aparente de Betelgeuse. Fue la primera estrella que demostró, mediante una medición real, que era más que un punto de luz y fue noticia en los periódicos.

     El diámetro aparente de Betelgeuse resultó ser de 0’02 segundos de arco. ¿Qué anchura representa esto? En el diámetro de la Luna llena cabrían casi 100.000 puntos brillantes iguales a Betelgeuse y para llenar todo el firmamento formando una masa compacta de “Betelgeuses”, necesitaremos 1’3 trillones. Cuando se piensa en esto y se tiene en cuenta que las estrellas visibles son sólo unas 6.000, uno se percata de cuán vacío está el firmamento realmente.

CÚMULOS GLOBULARES
CÚMULOS GLOBULARES

CÚMULOS GLOBULARES

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Los cúmulos globulares son grandes concentraciones de estrellas agrupadas en forma esférica. La Vía Láctea posee más de un centenar, la galaxia de Andrómeda tiene unos 500 . En el centro de los cúmulos la separación media entre estrellas es una décima parte de un año luz, en comparación con los varios años luz de separación entre las estrellas de la galaxia.

Los movimientos de las estrellas en un cúmulo son complicados debido a la acción mutua de las fuerzas gravitatorias entre todas ellas. Pero a veces algunas estrellas adquieren mayor energía que las otras y por consiguiente se mueven más rápidamente. Algunas llegan a adquirir la suficiente velocidad como para escapar del cúmulo. Lenta pero constantemente, a lo largo de cientos de millones de años, las estrellas se «evaporan» de la región central.

Como en el caso de un líquido, la evaporación enfría lo que queda para que pueda proporcionarse la energía suplementaria a las partículas que se van. Enfriar un cúmulo estelar quiere decir hacer más lentas a las estrellas, y por lo tanto para compensar la energía de las estrellas expulsadas el cúmulo debe contraerse, y las ya apretujadas estrellas del núcleo se juntan aún más. Esto sugiere que estos cúmulos al final colapsan en un agujero negro. Los cálculos dan un plazo a este colapso de entre diez y diez mil millones de años, y dado que las observaciones otorgan a los cúmulos globulares unas edades de unos diez mil millones de años, siendo tan viejos o más que la propia galaxia, debemos concluir que la mayoría de los  cúmulos globulares que tenía nuestra galaxia ya hace tiempo que han desaparecido en sus agujeros negros. Los que ahora vemos son solamente los viejos vestigios que todavía sobreviven. Se calcula que por nuestra galaxia pueden existir cientos de agujeros negros que esconden los restos de «desafortunados» cúmulos globulares.

El bamboleo de la Tierra

El bamboleo de la Tierra

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Como es de todos sabido, la Tierra tiene el movimiento de traslación alrededor del Sol que dura un año y el de rotación sobre su eje con una duración de un día. Pero en realidad la Tierra tiene otros movimientos menos perceptibles asemejándose mucho a una peonza que, además de girar rápidamente sobre si misma alrededor de su eje, tiene su típico bamboleo.

El bamboleo de la Tierra, conocido como movimiento de precesión, también existe sólo que dura casi 25.800 años. Esta larga duración hace que sea imperceptible y desconocido para la mayor parte de la población, pero ya fue detectado y descrito por Hiparco de Nicea en el siglo II a.C. (¡y con ello también estaba mostrando que la Tierra no está inmóvil!).  Fue Isaac Newton, al evidenciar que la Tierra no era perfectamente esférica si no que estaba un poco achatada en los polos y un poco abultada en el ecuador,  quién dio con la explicación del movimiento de precesión como consecuencia de las perturbaciones en la órbita terrestre ocasionadas por la influencia gravitatoria de Sol y Luna sobre el abultamiento ecuatorial.

Aunque la precesión sea imperceptible en nuestra vida cotidiana, tendrá grandes efectos a largo plazo: actualmente el eje de la Tierra, y por tanto el Polo Norte, apunta a la estrella Polar pero dentro de unos 13.000 años -igual que hace otros 13.000 años-  apuntará a la estrella Vega. También las estaciones van desplazándose poco a poco en el calendario de forma que, por ejemplo, la constelación de Orión, que es una constelación invernal en el hemisferio norte, dentro de 13.000 años será una constelación estival.
A veces ser astrónomo es peligroso

A veces ser astrónomo es peligroso

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En otra publicación explicamos por qué los tránsitos de Venus de los años 1761 y 1769 despertaron una enorme expectación entre los astrónomos europeos y que, debido a ello, se organizaron expediciones astronómicas a las lejanas colonias de América y Asia [Ver: «TRÁNSITOS»]. En ambas campañas las dificultades se centraban en los problemas y riesgos que entrañaba el viaje, a lo que había que añadir que Francia y Gran Bretaña se enfrentaban en la Guerra de los Siete Años, y esto hacía aún más peligrosos los desplazamientos.

Tenemos por ejemplo el viaje de Alexandre Guy Pingré a la isla Rodríguez en el océano Índico, financiado por la Academia de las Ciencias Francesas.  Poco después de doblar el cabo de Buena Esperanza, avistaron buques ingleses que pudieron evitar, pero luego encontraron un buque francés que no tuvo tanta suerte al que tuvieron que socorrer, pese a las protestas del astrónomo. En consecuencia perdieron mucho tiempo y Pingré llegó a su destino sólo nueve días antes del tránsito. Llegado el momento, el mal tiempo sólo le permitió tomar algunas medidas cuando las nubes lo consintieron. Antes de partir la isla fue tomada por los ingleses, de manera que Pingré permaneció prisionero unos tres meses hasta que fue recuperada por los franceses. En el viaje de regreso su buque fue capturado de nuevo y tuvo que desembarcar en Lisboa para al final llegar por tierra a París un año y cuatro meses después de su partida.

El también francés Guillaume Le Gentil en su viaje a  Pondicherry, una posesión francesa en la India, sufrió similares peripecias. Por culpa de los ingleses tuvo que observar el tránsito de 1761 desde alta mar, lo que no le sirvió de nada, por lo que decidió permanecer por la zona hasta el tránsito de 1769. Pero las nubes tampoco se lo permitieron observar, lo que casi le hizo enloquecer. Entre uno y otro tránsito se dedicó a diversas investigaciones científicas, descubriendo una flor desconocida en Europa a la que bautizó como «hortensia» en honor a Nicole-Reine Hortensia Lepaute una matemática francesa.

Entre una cosa y otra, a las que hay que añadir un huracán y la disentería, tardó 11 años y medio en regresar a Francia, para descubrir que había sido dado por muerto, su esposa se había vuelta a casar y sus herederos se habían dividido sus posesiones.

La gota negra

La gota negra

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En una anterior publicación explicamos en qué consisten los tránsitos de Mercurio y Venus, y la gran expectación que despertaron en la comunidad científica europea del siglo XVIII los que iban a producirse en 1761 y 1769 [Ver: «TRÁNSITOS»].

En las observaciones de 1761 se manifestó el fenómeno de la «gota negra», desconocido hasta entonces y que dificultó mucho las mediciones. Este fenómeno se debe a la atmósfera de Venus. Cuanto mejor sea la resolución del instrumento utilizado, en menor grado se presentará, pero se da siempre debido al descenso del brillo de la superficie solar en la proximidad del limbo, lo que hace que el observador cometa un error al determinar el instante preciso en que tiene lugar el contacto del borde de Venus y el del Sol. La incertidumbre puede estar comprendida entre 20 segundos y 1 minuto.

En el siglo XIX tuvieron lugar tránsitos en los años 1874 y 1882 y para entonces ya se había inventado la fotografía astronómica. Se confiaba en que con esta técnica se pudiese solventar el problema de la gota negra, pero no fue así: la gota negra persistió. De todas formas, los resultados obtenidos en 1874 fueron entre 8»,79 y 8»,83, muy próximos al valor aceptado actualmente.
Luna de enero y el amor primero

Luna de enero y el amor primero

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         La órbita de la Luna, como la de todos los astros, no es circular sino que tiene forma elíptica. Esto hace que en algunos momentos de su órbita esté más próxima a la Tierra que en otros. En concreto la distancia varía desde 406.700 kms. a 356.400 kms.

         El momento de máxima proximidad -el perigeo- viene a tener lugar en enero. De ahí el significado del refrán del título, pues es en enero cuando la Luna parece más grande cosa que, supuestamente, facilita a los enamorados manifestar su amor.

         El hecho de tener una órbita elíptica implica también que, por la segunda ley de Kepler, la velocidad de traslación de la Luna no sea constante, mientras que su rotación sí lo es. Como consecuencia la Luna parece tener un movimiento de oscilación, denominado «libración», que nos permite que en determinados momento podamos ver parte de la cara oculta. De hecho no vemos la mitad de la Luna, sino el 59%.
Algol, la estrella del diablo

Algol, la estrella del diablo

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Algol es la segunda estrella más brillante de la constelación de Perseo, a casi 93 años luz de nosotros. Es una estrella variable, es decir que su brillo aumenta y disminuye periódicamente. En su caso cada 2’85 días.

Hoy sabemos que existen multitud de estrellas variables, pero los cíclicos cambios de brillo de Algol son tan ostensibles que incluso en la antigüedad no pasó por alto, siendo ya documentado en el 1.200 a.C. por los egipcios que asociaron a Algol como una manifestación de la voluntad del dios Horus. Para los griegos clásicos, Algol estaba en el ojo Medusa de la constelación (recordemos que Medusa era un monstruo que petrificaba a quien lo miraba y que fue decapitada por Perseo). En la Edad Media, en un mundo que tenía como dogma la perfección e inmutabilidad de los cielos por ser la parte más sublime de la Creación divina, los inquietantes cambios de luminosidad de una estrella sólo podían deberse al diablo. De hecho su nombre procede del árabe «Ras-al-gul», que significa «la cabeza del demonio» y se la consideraba portadora de mala suerte y desgracias.

En nuestra descreída civilización actual no recurrimos a dioses ni demonios, sino que sabemos que Algol es una binaria eclipsante, es decir que en realidad consta de dos estrellas que orbitan una en torno a la otra. Debido a que la Tierra se halla en su plano orbital, la estrella más débil (Algol B) pasa frente a la estrella más brillante (Algol A) una vez por órbita, y la cantidad de luz que llega a la Tierra decrece temporalmente.
Tránsitos

Tránsitos

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Hablamos de tránsito cuando alguno de los dos planetas interiores, Mercurio y Venus, pasan entre nosotros y el Sol y dicho paso es visible desde la Tierra como una pequeña mancha desplazándose sobre la superficie del Sol. Dadas las características de las órbitas de la Tierra y de estos planetas los tránsitos son acontecimientos poco frecuentes. De promedio, Mercurio transita el disco solar unas 13 veces por siglo , y los de Venus son aún menos frecuentes: 4 tránsitos en un periodo de 243 años.

Los astrónomos de hace unos siglos tenían un gran interés en estos tránsitos, puesto que un cálculo preciso del momento en que tocaban el borde solar permitiría medir la distancia Tierra-Sol con gran exactitud y, a partir de aquí, las distancias del resto de los planetas del Sistema Solar gracias a la tercera ley de Kepler. Conocer estos valores era importante para la corrección de las tablas astronómicas, que no sólo se empleaban en usos astronómicos, sino también en navegación.

Para conseguir mediciones con la precisión requerida era necesario realizar observaciones desde lugares cuanto más alejados mejor. Sabiendo que Venus presentaría tránsitos en los años 1761 y 1769, la comunidad científica de la época se movilizó y, para asegurar el éxito, se organizaron múltiples observaciones en diversos lugares, tanto en Europa como en las colonias de América y Asia. Algunas de estas expediciones a lugares lejanos pasaron peligros y aventuras dignas de Indiana Jones y que merecen ser recordadas, cosa que haremos en una próxima publicación.
Las primeras estrellas eran supergigantes

Las primeras estrellas eran supergigantes

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La primera generación de estrellas que se formaron unos 200 millones de años después del Big Bang estaban formadas por los elementos que se formaron en éste, es decir hidrógeno , helio y trazas de litio. Sin elementos pesados, no contenían ninguno de los átomos ahora comunes que pueden absorber luz cuando una estrella empieza a brillar ofreciendo una resistencia a la acumulación de más materia. Ello permitió que las estrellas de la primera generación se formaran con masas mucho mayores (centenares e incluso miles de veces la masa del Sol) que las generaciones posteriores. Las estrellas de masa elevada transforman su materia en elementos más pesados a ritmos asombrosos y viven y mueren rápido. Sus expectativas de vida son de unos pocos millones de años, unas mil veces menos que el Sol.

Actualmente, en presencia de estos elementos pesados como carbono, nitrógeno, oxígeno, sodio, calcio y otros, la luz procedente de una estrella recién formada ofrece una presión que rechaza cantidades masivas de gas, limitando la masa máxima de estrellas recién nacidas a menos de cien veces la masa del Sol.

En la actualidad no esperamos encontrar viva ninguna de las estrellas masivas de esa primera era, pues ya se apagaron hace mucho tiempo y, habiendo elementos más pesados comunes en todo el Universo, no pueden volver a formarse de ningún modo ese tipo de estrellas supergigantes.