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miércoles, 9 de febrero de 2011

Betelgeuse o el segundo Sol de la Tierra

Antes de nada, una breve introducción.
Las estrellas atraviesan distintas fases a lo largo de su vida, periodos muy largos a nuestros ojos (de varios millones de años), aunque no tan largos en términos astronómicos. Estas fases dependen, entre otros factores, de la masa de la estrella. Esta masa está comprendida entre 0.08 y 200 veces la masa del Sol. Por debajo de 0.08M (M = masa solar) hablaríamos de una enana marrón, mientras que no se conoce ninguna estrella por encima de 200M, debido a lo que se conoce como "límite de Eddington".
La primera fase de la vida de una estrella es la "protoestrella": en el seno de una nebulosa, la materia (principalmente hidrógeno, el elemento más ligero del universo) se agrupa por acción de la gravedad, comprimiéndose en torno a un núcleo y, por tanto, aumentando su temperatura. Cuando se alcanza una temperatura crítica, se inicia la fusión nuclear del hidrógeno (la estrella se "enciende"), formándose helio y desprendiéndose una enorme cantidad de energía. Esta sería la segunda y más larga fase de la vida de una estrella. Durante esta etapa, la fuerza gravitatoria tiende a comprimir la estrella y una fuerza resultante de la fusión nuclear equilibra la balanza, permaneciendo la estrella en equilibrio.
Cuando se agota el hidrógeno es cuando entra en juego la masa de la estrella. Las estrellas se convierten en gigantes rojas, tanto mayores cuanto mayor sea su masa. Y este es el caso de Betelgeuse, una supergigante roja, que es la que nos ocupa en esta entrada. (Algún día profundizaremos en las etapas de vida finales de una estrella, la formación de cuásares y agujeros negros, ...)

 Betelgeuse, gigante roja del brazo de Orión

Betelgeuse es una supergigante roja perteneciente a nuestra galaxia, localizada en el brazo de Orión (recordemos que la Vía Láctea es una galaxia espiral). También conocida como α Orionis o HIP 27989, tiene una temperatura superficial de unos 3000 grados Kelvin, y fue descubierta por sir John Herschel en 1836. Es una de las estrellas más brillantes de Orión, y la más brillante si nos centramos en el espectro rojo-infrarrojo. Su tamaño es tal que, si la colocásemos en la posición del Sol, su radio alcanzaría hasta Júpiter.
Las supergigantes rojas se caracterizan por fusionar elementos pesados en su núcleo. Una vez han consumido el helio resultante de su primera etapa de vida, que fusionan para formar carbono, siguen avanzando por la tabla periódica para llegar al hierro, Fe. La fusión nuclear que da lugar al hierro, a diferencia de las demás, es endotérmica, esto es, necesita más energía para producirse de la que se desprende. Por tanto, en el núcleo de la estrella se acumula hierro, que solidifica a causa de la fuerza gravitatoria. Cuando la energía resultante de la fusión nuclear no puede mantener a la estrella, las capas gaseosas externas colapsan debido a la atracción gravitatoria del núcleo de hierro, chocando violentamente contra éste, y produciéndose una explosión violentísima, en la que se generan los elementos de masa atómica superior a la del Fe. Esto es lo que se llama una supernova, y se trata del proceso más energético del universo.

Supernova


Recientemente, astrónomos de reconocida fama han afirmado que la estrella Betelgeuse está a punto de colapsar. A punto en términos astronómicos, lo que significa que en el próximo millón de años podría producirse la supernova (que tardaríamos 640 años en ver, lo que tardaría la luz en llegar hasta la Tierra). Gracias a esto, y durante algunas semanas, la Tierra tendrá dos soles, y la noche será indistinguible del día durante todo ese tiempo. No es la primera vez que esto ocurre, ya que, en el año 185 de nuestra era, astrónomos chinos observaron una supernova a 8200 años luz de la Tierra, supernova que también fue avistada por los astrónomos romanos, y que fue verificada por astrónomos modernos al localizarse los restos de la estrella.

 La supernova es el proceso más energético del Universo

De ser cierto, sería un acontecimiento extraordinario, que difícilmente podría presenciar la Tierra en otra ocasión.

Fuentes:
www.ojocientifico.com
es.wikipedia.org

Manu Gutiérrez

martes, 14 de diciembre de 2010

Las leyes físicas no son las mismas en todo el universo

En la actualidad, la física ha alcanzado cotas inimaginables hace apenas unas décadas. Existen múltiples teorías que pretenden explicar nuestra realidad (teoría M o de cuerdas, teoría de la supergravedad, ...) junto a las más extendidas, la relatividad y la teoría cuántica (por no olvidar la ansiada Teoría Unificada, que se supone unifica ambas teorías, "la de las cosas grandes (relatividad) y las de las cosas pequeñas (física cuántica)". Pero hace poco, un equipo de astrofísicos de universidades tan prestigiosas como Cambridge, Nueva Gales del Sur o Swinburne han publicado en la revista "Physical Review Letters" unos hallazgos que evidencian la variabilidad de una "constante", la llamada constante "alfa" o "de estructura fina de Sommerfeld".
Esta constante es la constante física fundamental que caracteriza la fuerza electromagnética (recordemos que existen cuatro tipos de fuerzas: nuclear fuerte, nuclear débil, gravitatoria y electromagnética). Sobre ella debemos decir que es adimensional. Aquí tenemos la fórmula de esta constante:


Según afirma dicho grupo de astrofísicos, mediciones realizadas a lo largo del universo visible han demostrado que el valor de la constante no es "constante" (valga la redundancia). Uno de los autores del presente estudio, John Webb, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, ha afirmado que tras haber medido dicha constante en alrededor de 300 galaxias diferentes, se puede afirmar que el valor de dicha constante varía según un eje preferencial, es decir, que la variación está orientada (si nos desplazamos en un sentido crece, si nos desplazamos en el contrario, disminuye). Webb concluye que, de ser ciertas estas mediciones, "necesitamos nuevas teorías físicas para describirlas de manera satisfactoria".
Según se ha publicado en "Newscientist", Webb observó hace unos años la luz procedente de cuásares de galaxias muy lejanas (12.000.000.000 años luz). El estudio de los datos obtenidos evidenció que la constante de estructura fina era ligeramente menor en aquellas galaxias en el momento de la emisión de la luz. Recientemente, estudiando galaxias en otro sentido, se constató que el valor de la constante era ligeramente superior.
Otro de los autores del presente estudio, Michael Murphy, de la Universidad de Swinburne, afirma que este descubrimiento nos obligará a repasar nuestras leyes físicas. Según lo que sabemos, todas las constantes podrían variar a lo largo del Universo, haciéndonos necesitar, en palabras de Murphy, "una teoría mejor, más profunda".
En mi opinión, a pesar de lo desalentador que pueda parecer, esto arroja cierta cantidad de luz sobre una de las preguntas recurrentes de la Física: ¿las leyes físicas son las mismas en todo el Universo? ¿Han sido siempre las mismas? ¿Seguirán siéndolo?
Observatorio Keck (Hawaii) Uno de los observatorios desde donde se realizaron las mediciones
Fuentes:
www.tendencias21.net
es.wikipedia.org

Manu Gutiérrez