Archivo de la categoría: Astronomía

Formación de los elementos químicos y la solución al enigma del Litio

 

“Esta publicación participa en el XII Carnaval de Geología alojado por El neutrino

Fred Hoyle, es un científico que se hizo famoso porque la mayoría de sus teorías estaban equivocadas, brillantemente equivocadas, sus trabajos eran tan minuciosos que los científicos tenían que trabajar mucho para demostrar que sus teorías eran incorrectas, eso hizo que la investigación avanzarán mucho para demostrar que eran incorrectas, sin embargo hubo dos trabajos que si funcionaron.

En 1946 Hoyle hace unos cálculos brillantes, que demuestran que en el corazón de las estrellas gigantes tiene que haber una temperatura increíble, llamada nucleosíntesis estelar.

Institute of Astronomy, statue of Sir Fred Hoyle - geograph.org.uk - 372582.jpg

Estatua dedicada a Fred Hoyle. https://es.wikipedia.org/wiki/Fred_Hoyle

En el centro del Sol, los cálculos basados en el nuevo entendimiento de como funcionan los átomos indicaban que la temperatura tenía que  superior a 10 millones de grados.

Una cosa que aprendimos gracias en buena parte a Albert Einstein, es que la temperatura es una medida promedio de la velocidad con la que se mueven las partículas atómicas, si  observamos  los átomos,  vemos que se mueven a mayor velocidad, según vamos calentando los  átomos.

A una temperatura de 10 millones de grados centígrados ocurren varias cosas.

Los electrones que están pegados a los átomos pero no con demasiada fuerza ,  empiezan a golpearse unos con otros porque tiene mucha  temperatura y los electrones se desprenden del núcleo atómico  , cuando estos núcleos atómicos sin electrones, se acercan unos a otros se repelen por tener cargas eléctricas iguales, si la temperatura es muy elevada como ocurre en el núcleo de las estrellas, la velocidad de acercamiento de dos átomos de hidrógeno es tan grande que no pueden apartarse uno del  otro por la repulsión eléctrica antes de chocar, y cuando estás partículas que se están repeliendo por tener cargas positivas aparece una fuerza muy intensa que hacen que se unan, llamada fuerza nuclear fuerte.

Si esto pasa con cuatro núcleos atómicos, sucede una serie de reacciones  que hacen que dos de esos protones  se convierta en neutrones y el resultado final es el núcleo de un átomo de helio, que tiene dos protones positivos y dos neutrones neutros.

La explicación de Hans Bethe, sobre el origen de los elementos químicos y el funcionamiento  del núcleo del Sol, resultó iluminador para los científicos, cuando descubre este fenómeno de pronto revela como es posible que  la tierra podría ser muy vieja. Con Hans Bethe desaparece el problema, al describir el proceso que libera energía en el Sol cuando fundimos cuatro átomos de hidrógeno para generar helio liberamos una energía  brutal, con poco hidrógeno que se funda liberamos una energía tremenda y el Sol que es muy grande lleno de hidrógeno  podría brillar por millones de años, y que la tierra podría entonces ser muy vieja y aun así contar con las condiciones apropiadas para la vida. Esto por supuesto vino a dar al traste con las ideas teológicas que había hasta ese momento.

En la década de los veinte ya estaba claro que la teoría de la relatividad exigía un origen del universo se hacía imprescindible  que el universo tenía que tener un origen, y estaba evolucionando como consecuencia de la teoría  general de la relatividad, eso se significaba que la materia misma tiene que evolucionar. Se decía que al principio de la historia del universo existían elementos químicos muy simples, hidrógeno, helio un poco de litio y berilio solamente los demás elemento de la tabla periódica no existían en ninguna parte del universo  a los pocos minutos después del nacimiento del universo, esto planteaba otra pregunta  de dónde vienen el hierro, carbono, azufre, neón todos los demás elementos de la tabla periódica.

Ya había algunos que sospechaban que las estrellas  podrían ser las responsables de la creación de estos elementos, pero aun nadie había  podido demostrar con precisión  un proceso que pueda servir para demostrar como nacen los elementos químicos del universo. Hasta que llega Fred Hoyle, y publica en 1946 un trabajo brillante y preciso que demuestra que en núcleo de las estrellas muy grandes  la temperatura va creciendo poco a poco hasta alcanzar unos valores espectaculares.

A una temperatura de unos 10 millones de grados centígrados y con la presión que hay en el núcleo del Sol, la probabilidad de que dos átomos de hidrógenos se encuentre y se funda es más o menos probable, el número de estas reacciones  que suceden por segundo no es muy grande pero si suficiente para liberar una gran cantidad de energía para mantener al Sol brillando, hay que agradecer que no sea demasiado alta porque de otra manera muchos átomo de hidrógeno se estarían fundiendo para formar helio y el Sol tendría un núcleo rico en helio, y los cálculos dicen que cuando eso ocurra el proceso que genera energía en el núcleo del Sol se va a detener y el núcleo empezará a comprimirse pero nunca alcanzará que los átomos de helio se empiecen a fundir para general otros elementos químicos.

¿Por qué ocurre esto?  El que dos  átomos de hidrógeno se  puedan llegar a unir se necesita de una cierta temperatura, para vencer  la repulsión eléctrica entre dos núcleos de hidrógeno que cada uno de ellos tiene ,una partícula positiva se necesita una cierta velocidad mínima es decir temperatura, recordad que temperatura es la velocidad con se mueven las partículas en un gas, para que esos átomos cuando chocan de enfrente se queden pegados, en cambio los átomos de helio tienen dos partículas positivas cada uno, si queremos que dos átomos de helio queden unidos necesitamos vencer la repulsión eléctrica entre  cuatro partículas positivas dos para cada núcleo atómico, la cantidad de repulsión eléctrica entre átomos de helio es dos veces mayor que la repulsión eléctrica que encontramos entre dos átomo de hidrógeno. Con la temperatura que hay en Sol  no existe la posibilidad que dos átomos de helio se unan para formar otros átomos más pesados. El Sol nunca podrá generar elementos químicos más pesados que el helio, es una estrella demasiado pequeña para que alguna vez en su núcleo exista la presión suficiente para iniciar la fusión del helio.

Pero Hoyle dice que hay estrellas mucho más grandes que el Sol, en esas estrellas la presión en el núcleo  tiene que ser enorme.

Según los cálculos sugieren que cuando en el núcleo del Sol exista aproximadamente un 12% de helio, ese poco helio va a ser suficiente para bajar el ritmo de fusión de  las reacciones nucleares del Sol, una vez que esas reacciones empiecen a bajar  el núcleo se va a empezar a enfriar y eso a su vez hace que el núcleo se colapse y eso iniciara el proceso desestabilizador  que en unos centenares  de miles de años  acabe por matar al Sol después de 9000 millones de años de existencia.

<p>Explosión clásica de una nova. Credit: National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)</p>

Explosión clásica de una nova. Credit: National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) http://www.efefuturo.com/noticia/origen-litio-explosion-estelar/

Cuando en el centro de una estrella grande exista un 12% de helio el núcleo de la estrella deja de emitir energía  empieza a enfriarse y el núcleo se colapse, a diferencia de lo que pasa en el Sol, el enorme peso de la estrella  gigante hace que la presión en el centro de la estrella rebasa un cierto límite crítico cuando eso ocurre los átomos de helio cuando se encuentren de frente y se unan,( cosa que en el Sol nunca generaría esa presión suficiente), los átomos de helio se unan y formen átomos más grande carbono, nitrógeno, oxígeno.

Fred Hoyle, empieza hacer sus cálculos y demuestra que si una estrella es lo suficientemente grande, el núcleo de la estrellas siempre va a estar generando elementos químicos muy pesados. El núcleo de la estrella está hecho como capas, la capa exterior  del núcleo va a estar hecha de una zona donde los átomos de hidrógenos se están fundiendo para  generar átomos de helio, algunos de esos átomos de helio penetran hacía el centro de la estrella, en la siguiente capa algo más cerca del núcleo, los átomos de helio  se están fundiendo para generar carbono, nitrógeno, oxigeno. Si la estrella es lo suficientemente grande puede llegar a tener varias capas, en donde los elementos químicos que se formaron en la capa exterior, se funde en elemento más pesados y así se van penetrando en capas inferiores.

Conclusión en la capa exterior se funde el nitrógeno en helio, este helio penetra  a la siguiente capa donde se forman, carbono, nitrógeno, oxigeno, esta a su vez penetra a la siguiente capa, en donde se genera otros elementos químicos; silicio, azufre, cloro, argón, sodio, potasio, calcio, escandio, titanio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel.

Capas de combustión en una estrella agonizante en sus últimos momentos antes del colapso final. https://es.wikipedia.org/wiki/Nucleos%C3%ADntesis_estelar

En las estrellas grandes hay varias capas alrededor del núcleo de las estrellas en donde ocurre el proceso de transmutación de los elementos .Para transmutar elementos lo único que hace falta es una presión y temperatura muy grandes.

Fred Hoyle, lo que demuestra que en núcleo de las estrellas muy grandes, se pueden formar varios elementos químicos diferentes pero no todos.

Pongamos el ejemplo del helio, el helio tiene dos partículas positivas y dos neutras en el centro de una estrella donde la presión es suficientemente grande, los átomos de helio chocan unos con otros, cuando chocan dos átomos de helio se forma un átomo que tiene cuatro partículas positivas en el núcleo y varias partículas neutras alrededor, pueden chocar dos, tres e incluso cuatro átomos de helio, para formar átomos más estables, si vemos el número atómico del carbono, nitrógeno e oxigeno comprobaremos  que estos tres átomos son múltiplos del núcleo del átomo del helio. Para fusionar átomos de carbono, nitrógeno y oxígeno lo que necesitamos es tomar dos, tres o cuatros y hacerlo chocar de frente para generar átomos  más pesados, no es necesario que choquen simultáneamente, puede chocar un átomo de helio luego otro y después otro, según los cálculos esto es lo que ocurre en estrellas muy grandes. De esta forma ya hemos logrado formar elementos químicos más pesados que el hidrógeno, pero siempre como múltiplos del átomo del helio. Hay elementos químicos que tienen números impares de protones, que no se forman con el primer proceso que fue descrito por Fred Hoyle.  Gracias al trabajo de esta persona empezamos a entender como es posible que exista el carbono, nitrógeno, oxígeno y muchos de los elementos químicos, <<pero no todos>>, algunos elementos químicos no se podían crear con el primer proceso que describió Fred Hoyle, aunque por suerte no fue el único trabajo que realizó.

Cuando explota una supernova, durante un tiempo muy breve del núcleo de la estrella está saliendo entre otras cosas un montón de átomos hechos pedazos, el proceso que hace que detone una supernova, rompe a los núcleos atómicos del mismo y  para romper el núcleo se necesita una cantidad de energía inimaginable, cuando sucede la detonación de la supernova uno de los primeros síntomas una buena parte del núcleo de la estrella, se convierte en neutrones y esos neutrones salen esparcidos en todas las direcciones, los átomos que hay cerca del núcleo de la estrella que explota son sometidos a una lluvia de neutrones con una energía enorme, los neutrones no tienen carga eléctricas, así resulta que cuando un neutrón se acerca aún átomo no hay fuerza que lo desvíe. En poco tiempo durante la detonación de la supernova muchos núcleos atómicos son bañados con neutrones, si tenemos un átomo de helio se le pegan veinte neutrones, ahora bien los neutrones son muy inestables, necesitan tener protones cerca para estar estables, de otra manera al poco tiempo los neutrones sueltos o los pegados en un núcleo atómico que tiene muchos neutrones y pocos protones, se vuelven inestables y revientan, se genera un proceso de radioactividad.

Inmediatamente después de la detonación de una supernova una buena parte del material de la estrella es bañado con neutrones y todos los átomos quedan sobrecargados con neutrones, al cabo de poco tiempo esos átomos se vuelven radioactivos. Si tenemos un átomo de helio y ese átomo de helio por decir algo capturo seis neutrones de más, esos seis neutrones se van a convertir en protones y van arrojar electrones al aire, tendremos un átomo de helio que de pronto se vuelve muy radioactivo y empieza a emitir electrones con gran energía. Estos átomos de helio que capturaron neutrones de más al cabo de un tiempo corto se convierte en oxígeno, esos átomos de helio arrancaron con dos protones positivos y seis neutrones de más, esos neutrones se acaban convirtiendo en protones y acabamos con un núcleo de un átomo que tiene ahora ocho partículas con carga eléctrica positiva ese núcleo es de oxígeno, esto por supuesto es simplificando mucho la cosa.

Este proceso de captura de neutrones, que existen dos modalidades el de captura lenta y rápida, permite explicar casi todos los elementos químicos de  la tabla periódica en estrellas que explotan, de esta forma podemos explicar casi perfecta  la explicación de la evolución de la materia desde el big bang.

Ahora bien los científicos empiezan a decir con bastante confianza, cual es la abundancia de casi todos los elemento químicos de la tabla periódica, y casi todos coinciden con los elementos químicos de la tabla periódicas, todos menos uno. El litio no se ajusta a los cálculos del Hoyle, se sabe que se creó una pequeña cantidad de litio cuando nació el universo, pero también se sabe que en la historia del universo se tenía que haber formado más litio,  se ponen a calcular cuánto litio hay en el universo , encontramos que el litio, es más abundante que los cálculos sugiere, tiene que haber algún mecanismo que genera litio en el universo que no entendemos, eso sí, para que una teoría científica funcione, tiene que coincidir en todo, en los detalles se encuentra el diablo.

Si resulta que no podemos explicar, el origen de todos los elementos químicos  partiendo de la teoría del big bang, habría que tirar la teoría del big bang a la basura y eso implica casi tirar la teoría de la relatividad a la basura, esto desde luego era muy inquietante para los científicos, y esto era por no encontrar la manera de explicar el origen del litio, los astrónomos son capaces de calcular con bastante precisión cuánto litio esperan encontrar en el universo temprano, y consecuentemente, deducir cuánto debería haber en estrellas viejas Pero ahí está el problema del litio: los números no coinciden ya que hay unas tres veces menos litio en las estrellas de lo esperado. Y es un problema que está sin resolver.  ¿Por qué?

Cúmulo Messier 54

Mapa que muestra la ubicación del cúmulo Messier 54, señalado con un círculo rojo | Foto: Mapa que muestra la ubicación del cúmulo Messier 54, señalado con un círculo rojo http://www.cienciaxplora.com/astronomia/solucion-enigma-litio-pasa-fuera-via-lactea_2014091000064.html

El trabajo presentado recientemente en la revista nature, como una comunicación breve, supongo que luego vendrá una comunicación más grande, es muy importante porque este trabajo revela que en cierto tipo de explosiones de supernova, y es aquí donde entra en juego Messier 54, se ha detectado una cierta cantidad de  berilio radioactivo con una vida media de 53 días que luego se convierte en litio, y esto es crucial para entender la abundancia actual de berilio, si consideramos que cada X supernovas que explotan , suelta una gran cantidad de berilio, se empiezan hacer cálculos y entre los procesos que describe Fred Hoyle del origen del berilio, y este caso especial de esta supernovas raras que no conocíamos hasta hace poco por el trabajo de estos investigadores, ya sale los cálculos con respecto de la cantidad de berilio que hay en universo, ya podemos entender porque vemos una cierta cantidad de berilio que son diferentes a los cálculos originales de Fred Hoyle, hay un tipo de supernovas que no habíamos considerado que cuando explota inyecta mucho berilio. Considerando el número de supernovas desde el origen de nuestra galaxia, hasta ahora se puede explicar porque existe la cantidad de berilio que existe ahora en nuestra galaxia, así que el detallito que faltaba acaba de ser cubierto en este trabajo.

Y terminando como dijo Carl Sagan; somos polvos de estrellas.

Ciencia Xplora

La Razón

EFE Futuro

El explicador 1/04/2015

Han encontrado un cuásar ultra luminoso con un agujero negro de doce mil millones de masas solares en redshift 6.30

XI GeoCarnaval

“Esta publicación participa en el XI Carnaval de Geología alojado por Educandonaturaleza“

Este es el titular, que ha salido publicado el 25 de febrero 2015, en la prestigiosa revista  Nature con un título bastante llamativo, para llamar la atención del lector pero algo confuso y que intentaré explicar :

Este mismo artículo también ha aparecido recientemente, en muchos medios de comunicación de forma distorsionada y alterada diciendo que ha aparecido un agujero negro de dimensiones enormes, que contradice  la teoría del big bang.

NGC 2276

Chandra de la NASA encuentra intrigante Miembro del Agujero Negro árbol genealógico http://chandra.si.edu/photo/2015/ngc2276/ngc2276_525.jpg

En una zona que normalmente es esférica alrededor de un agujero negro, el campo gravitatorio es tan intenso que nada puede escapar, cualquier cosa que se encuentre dentro de esta zona esférica será inevitablemente arrastrada hacía la singularidad y por tanto será destruido. El límite de esta zona invisible e intangible alrededor de esta singularidad, en donde la fuerza de gravedad que ni la luz puede escapar se le llama el << Horizonte de sucesos>>, el tamaño de esta zona depende de la cantidad de materia que cae dentro del agujero negro, cualquier cosa que toque este horizonte queda atrapado en el agujero negro, cualquier cosa que pase cerca del horizonte, imaginando que lleve un motor súper potente podría escapar de él, digamos que el horizonte es el límite. El horizonte de los sucesos una vez que se sobrepasa , es el punto en el que un objeto en cierta manera es arrastrado fuera del universo, no importa lo que haga no puede <<en principio>> regresar  al universo que conocemos. El centro del agujero negro se le llama singularidad, y  no sabemos si existe o no porque no hay forma de calcular sin que las formulas empiecen arrojar   resultados muy raros.

Monster agujero negro descubierto en el amanecer cósmico

Esto es una impresión artística de un cuásar con un agujero negro supermasivo en el universo distante. Crédito: Zhaoyu Li / Observatorio de la NASA / JPL-Caltech / Misti Montaña Read more at: http://phys.org/news/2015-02-monster-black-hole-cosmic-dawn.html#jCp

El horizonte de los sucesos que esta alrededor del agujero negro, puede hacerse muy grande o muy pequeño dependiendo de la materia que caiga en el agujero negro, mientras más materia caiga en el agujero negro más grande será el horizonte de los sucesos. Creo que es obvio  por qué se le llama agujero negro, se le llama así porque ni la luz puede escapar de él.

Los agujeros negros se conocen desde los años 70, tenemos evidencia de cómo se comporta la materia alrededor de los agujeros negros y sobre todo tenemos las formulas de la teoría  general de la relatividad, que describe lo que sucede en el ambiente cercano al agujero negro, esto nos permite describir lo que le pasa al gas si empieza a ser absorbido por un agujero. El gas comienza a caer sobre este objeto y comienza a girar, es algo parecido lo que pasa en una bañera cuando quitamos el tapón, comienza a girar, pues algo muy similar pasaría con este gas el gas empieza a girar sobre el agujero negro, comienza a calentarse, la fuerza de  gravedad va creciendo muy rápidamente según se acerque  al agujero negro.

Cuando se forma un remolino de gas alrededor de un agujero negro, la velocidad con la que se mueve el gas depende de la fuerza de la gravedad del agujero negro, el gas que se encuentra  a 100000 kilómetros del agujero negro ,siente  menos gravedad que el gas que se encuentre a 50000 kilómetros del agujero negro. Todos sabemos que la gravedad depende de la distancia en la que se encuentra los objetos, si cogemos dos rocas que estén a una distancia de 1 metro la gravedad de atracción será diferente que si las colocamos a ½ metro y según aproximemos las rocas ira aumentado la fuerza de gravedad,  ahora bien si las separamos paulatinamente la gravedad irá disminuyendo. Esto mismo ocurre con el gas que está en las proximidades del agujero negro, la parte del gas más cercana será atraído con mayor fuerza que la parte del gas que esté más alejada, esto hace que la parte más cercana gire mucho más rápidamente alrededor del agujero negro que la parte que está algo más lejos, como tenemos dos parte de gas que están en contacto y una se mueve más rápida que la otra el resultado es frotamiento, el gas que está más cerca se frota contra el gas que está más lejos y eso genera calor, y el calor generado es bestial es tanto calor que puede alcanzar  una temperatura de varios centeneras de millones de grados centígrados, una temperatura muy superior que la que hay en el interior del Sol. El gas cuando está muy caliente produce rayos X, se necesita calentar mucho aún gas a una temperatura muy alta para poder detectar rayos X a una distancia muy grande. Los agujeros negros se detectan así , detectamos gas muy caliente que están emitiendo rayos X, un gas muy turbulento , estas turbulencias hace que esta cantidad de rayos X este cambiando continuamente,  así que se detecta un punto luminoso en rayos X que está variando continuamente de intensidad, y eso nos sugiere que tenemos un remolino de gas extremadamente  caliente, la única cosa que puede producir este gas súper caliente es un agujero negro, así es como se han localizado las mayoría de los agujeros negros.

Emisión de energía, por un remolino de gas girando alrededor de un agujero negro. https://unabrevehistoriadecasitodo.files.wordpress.com/2015/03/afa69-1.jpg

En la década de los 60, los astrónomo ya venían detectando unos objetos muy luminosos y muy lejanos, estos objetos se ven como puntos luminosos pero que no son estrellas. Al pasar la luz por un prisma queda claro que no son estrellas comunes y corrientes.

Habría que explicar cómo a través de la luz podemos saber de qué están hechas las estrellas o cómo podemos saber, que los puntos que los astrónomos veían, no eran estrellas.

Gracias al espectro; si hacemos pasar la luz de una galaxia o de una luz proveniente del espacio, por un prisma o alguna otra cosa similar, hay varias técnicas para hacer esto ,generamos un arco iris, si tenemos un telescopio que tenga un sistema con buena dispersión, generamos un arco iris grande y detallado, que veremos una serie de rayas negras, un código de barra, esto se llama espectro de absorción. Si vemos una barra negra en una cierta región del naranja quiere decir que hay una variedad muy particular del naranja, que está siendo comida por alguna cosa que se encuentra entre la fuente  de luz y el observador , ese algo generalmente son átomo o moléculas.

Los átomos de hierro le gusta comerse cierto colores muy peculiares de luz, los átomo de sodio les pasa igual, se comen dos variedades muy peculiares del color amarillo, si vemos un espectro y detectamos dos de esas rayas que se encuentran en ciertos lugares muy peculiares del amarillo, ya sabemos  que ese patrón de rayas es producido  por los colores que están siendo comidos por los  átomos de sodio, y de esta manera sabemos que en la atmósfera de esa estrella hay átomos de sodio.

La luz viene de la estrella con todos los colores del arco iris y cuando observamos el espectro, algunos colores son filtrados por el sodio, cuando hacemos el  arco iris esos colores faltan y se ven rayas negras en el espectro, un código de barras. El patrón que genera el sodio es muy especial es como una huella dactilar, lo mismo pasa con el hierro y casi todos los elementos químicos, oxígeno, potasio, hidrógeno así de esta manera podemos saber cómo están formadas las galaxias, estrellas, etc…

Retomando a lo que observaron los astrónomos en la década de los años 60, cuando pasaban la luz por el prisma no fueron capaces de reconocer  los patrones de rayas que salían, no parecían coincidir con ningún elemento químico. Tiempo después de descubrir estos objetos que parecían parecer cuasi estrellas, es por ello que se llamaron cuásares. Después de estudiar estos objetos se dieron cuentan que esta luz están muy enrojecidas, y por ello le costó más trabajo en distinguir el código de barras,  porque estaba muy desplazado al rojo, cuando un objeto se alejan de nosotros la luz se desvía hacía el rojo << efecto doppler>> eso significa que estos objetos se están alejando a una velocidad muy elevada, cerca de la velocidad de la luz. Eso significa que por la velocidad que se están alejando deben de estar muy alejadas de nosotros.

Los cuásares después de varios estudios, resultaron ser los corazones ultra brillantes de galaxias jóvenes y estos corazones eran muy brillantes porque en el centro resulta que hay agujeros negros, estos agujeros negros están tragando mucho gas  y al hacerlo emiten una cantidad de luz y rayos x  extraordinariamente fabuloso.

Un micrófono inmóvil registra las sirenas de los policías en movimiento en diversos tonos dependiendo de su dirección relativa. https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Doppler

Los astrónomos han venido buscando a los cuásares más lejanos posibles, si observamos aún cuásar muy lejano eso significa que su luz ha tardado mucho tiempo en llegar a nosotros y eso significa que estamos viendo un cuásar increíblemente viejo.

Volviendo a la portada de la revista Nature, lo que viene a decir y que produjo mucho revuelo en los medios de comunicación, fue la existencia de un cuásar ultra lejano. El título dice: Han encontrado un cuásar ultra luminoso con un agujero negro de doce mil millones de masas solares con un corrimiento al rojo de 6.30; ese número se hace más grande mientras más lejos se hace el objeto que observamos. Mientras más lejos  este un objeto parece alejarse y más enrojecida aparece su luz y ese numero es lo que nos dice es el que está expresado en el título de Nature.

Monster agujero negro descubierto en el amanecer cósmico

El cuásar SDSS J0100 + 2802 recién descubierto es el que tiene el agujero negro más masivo y la más alta luminosidad entre todos los quásares distantes conocidos. La foto de fondo, proporcionada por el Observatorio de Yunnan, muestra la cúpula del telescopio 2,4 metros . Read more at: http://phys.org/news/2015-02-monster-black-hole-cosmic-dawn.html#jCp

 El nombre del cuásar  es: SDSS J010013.02 + 280225.8.

   SDSS; es el nombre abreviado de un catálogo, es un catálogo de todos  los objetos luminosos que hay en el cielo.

   Los números que aparecen son las coordenadas celestes, la longitud y la latitud celeste del objeto en cuestión, los números son muy largos porque están dando la posición en el cielo con mucha exactitud, si damos la distancia que hay entre Madrid y Barcelona, en kilómetros nos sale un número si lo damos en centímetros nos sale un número más grande.

Estos astrónomos se pusieron a estudiar este objeto y encontraron que se trata del corazón de una galaxia que estaba naciendo y que poco tiempo después del origen del universo, ya había llegado acumular una masa de aproximadamente de doce mil millones de masa solares, el agujero negro ya se había tragado doce mil millones de soles y todo ese material había ido a parar a un objeto muy pequeño. Este proceso no pudo durar más de 1000 millones de años, hay que recordar que este tiempo es muy corto en la vida de las galaxias, aunque para nosotros es un tiempo inimaginable.

Imaginar con matemáticas, como el gas formado durante el origen del universo que estaba disperso , que se pudo haber acumulado para formar un agujero negro y que este agujero lograra tragar el equivalente a doce mil millones de soles como el nuestro en solo 1000 millones de años,  significa que este objeto desde que nació se debió comportar de forma muy violenta, que algo ha ocurrido para que la materia se colapsara violentamente y formara un gran agujero negro y que este agujero negro  hubiera estado rodeado siempre de mucho gas. Solamente aquellos agujeros negros que se formaron alrededor  de zonas en donde había mucho gas podrían tragar suficiente gas  a lo largo de 1000 millones de años para poder llegar a ese tamaño.

Así, no es que contradiga la teoría del Big Bang, significa que no es fácil imaginar que un objeto así se pueda haber formado en sólo millones de años.

A continuación dejo un vídeo, Quantum Fracture,que por cierto quiero agradecer que me haya dejado alojarlo en mi blog,  explicando porque se calientan los agujeros negros que también me ha parecido bastante ilustrativo y que ayuda a entender este tema.

Referencias:

Cornell University Library

Nature

El explicador

Wikipedia

Wikipedia Cuásar

Rosseta, nos va descubriendo el cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko

Desde el pasado 6 de agosto del 2014, la sonda Rosseta nos sigue dando información a pesar de que la sonde Philae, sigue de momento con sus baterías descargadas, aunque se espera que según se vaya aproximando al sol y como consecuencia de la propia rotación del meteorito llegue la luz en donde la sonda se encuentra y se consiga recargar las baterías. Lo que sigue en activa es la sonda Rosseta que sigue rotando alrededor del meteorito y sigue estudiando el meteorito por lo cual nos está llegando datos muy interesantes . El núcleo del cometa 67P tiene una forma irregular, muestra dos lóbulos unidos por una región más estrecha que recuerda a la forma de un patito. La superficie revela las huellas de gran actividad que han creado una orografía escarpada y diversa. La masa estimada del núcleo es de 10.000 millones de toneladas, pero su densidad media (0,47 g/cm3) es similar a la del corcho. Si se depositara suavemente sobre el agua, flotaría. Una densidad tan baja, se especifica en uno de los artículos, apunta a que el cuerpo del cometa tiene un grado de porosidad que estimada entre el 70 y el 80%.

Mapas regionales del cometa fotos obtenidos de la Agencia esa

El cometa continúa desarrollando su coma o cola cometaria a medida que la superficie del núcleo es calentada por el Sol. En un artículo firmado por Myrtha Hässig de la Universidad de Berna (Suiza) y por un conjunto muy amplio de investigadores se dan a conocer los resultados del análisis de la nube de gas y partículas que emerge del cometa a medida que éste gira sobre su eje. Los datos han sido obtenidos con el detector ROSINA (Rosetta Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). Se ha analizado la concentración de tres componentes principales: agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y monóxido de carbono (CO). Las medidas muestran que existen grandes diferencias de concentración según la región del cometa iluminada por el Sol. Sigue leyendo

Vida en Marte y Analogías con la Tierra

Según todo parece indicar  la Tierra y Marte se pudieron parecer los primeros mil millones de años en sus comienzos geológicos, luego fue completamente distinto. Aunque hay sitios en la Tierra en la que se pueden producir algunas analogías con ciertas regiones de Marte.

La Tierra a igual que en la Luna ha sido objeto de grandes impactos que han dejado su huella en grandes superficies, en enormes estructura de cráteres y a pesar de la tectónica de placas de la Tierra pues aún se sigue identificando más de 180 estructuras de impactos, los cráteres de impactos suelen ser zonas  que en algunos casos nos permiten realizar analogía con Marte, sobre todo para las misiones planetarias, pues prácticamente el 100% de todas las misiones a Marte han sido dirigidas en cráteres de impactos.

En Andalucía podemos encontrar diferentes casos que podemos encontrar analogías con Marte, una de las cuales es Rio Tinto, es interesante porque es un ecosistema extremófilo donde el hierro juega un papel fundamental  y esto para Marte tiene una  analogía muy interesante. Sigue leyendo

Motores Iónicos en la sonda Dawn

La sonda Dawn fue lanzada el 27 de septiembre de 2007 para explorar el asteroide Vesta (al que llegó el viernes 15 de julio de 2011) y el planeta enano Ceres (al que alcanzará en el año 2015, tras partir de Vesta en el 2012). Para alcanzar sus objetivos está utilizando tres motores iónicos herederos del motor de la Deep Space 1, realizando un recorrido en forma de espiral.

Que son los motores iónicos.

Los cohetes convencionales funcionan quemando sustancias peligrosas y el chorro de gases quemados salen con una presión enorme por la tobera de los motores y eso empuja el cohete hacía adelante, el problema es que tienen que llevar una gran cantidad de combustible, y ese combustible se quema muy rápido, por lo general  se queda sin combustible de maniobra al cabo de pocos minutos, después de haberse encendido los motores, por eso  normalmente los motores de las naves están apagados y se encienden de  vez en cuando para cambiar de maniobra.

Sonda Dawn, en primer plano motor Iónico

Sonda Dawn, en primer plano motor Iónico

  Los motores iónicos cambian esto de manera espectacular, Sigue leyendo