domingo, 9 de agosto de 2015

CARL SAGAN : " ESTAMOS HECHOS DE MATERIA QUE PROCEDE DE LAS ESTRELLAS " .


En  el  centro  de  la  imagen   ,  la  Nebulosa  del  Búho  Sur   ,  los  restos  de  una  estrella  que  se  va  apagando  en  un  tiempo  de  miles  de  años  .  Crédito  :  ESO.

"La  formación  científica   que  vamos  consiguiendo   sólo   adquiere  su  total  sentido   cuando  se  comparte  "  .  Jose  Luis  Sendón  .  (  La  Bitácora  de  Galileo   )  .


En  el  centro  de  la  imagen  parece  que  flota   una   burbuja  cósmica  ,   quizás  lo  sea  ,  una  burbuja  ,  pero  es  cósmica  en  el  sentido  que  son  los  restos  de  una  estrella  moribunda  que  en  un  proceso  de  solo  miles  de  años  desaparecerá  ,  y  en  un  tiempo  posterior  veremos  solo  los  restos  de  esa  estrella  ,  en  forma  de  una  nube  estelar  ,  eso  si  ,  con  los  ingredientes  para  que  en  un  futuro  remoto  ,  mucho  tiempo  después  que  ya  no  estemos  aquí  ,  nacerán  nuevas  estrellas   ,  pero  ya  no  estaremos  aquí  para  ver  un  nuevo  nacimiento  ,  el  nacimiento  de  una  nueva  estrella   .
A  este  tipo  de  nebulosa  se  le  llama   nebulosa  planetaria  ,  y  en  este  caso  ,  esta  nebulosa  ,  tiene  un  diámetro  de  4  años  luz  ,  algo  así  ,  como  de  acá  a  la  estrella  Próxima  Centauri  ,   esta  simple  estrella  -  pero  que  tiene  importancia  porque  se  convirtió  en  una  nebulosa  planetaria  -  esta  situada  en  la  Constelación  de  Hidra  ,  un  poco  al  sur   de  la  estrella  blanca  Beta  Hydrae  ,  situada  a  365  años  luz  de  la  Tierra  .

En  este  mapa  celeste  se  observa  en  un  circulo  rojo  en  la  Constelación  de  Hidra   ,  la  zona  donde  se  encuentra  la  Nebulosa  del  Búho  Sur  .  Crédito  :  ESO  .
Y  se  encuentra  a  3.500  años    luz  ,  no  es  visible  a  simple  vista   ,  pero  se  puede  ver  con  telescopios   medianos  -  de  150  a  200  mm  -   y  se   ve  como  un  objeto  débil  y  difuso  y  no  muy  brillante  ,   pero  si  es  un  pequeño  disco  brillante  de  luz  ,   y  una  nebulosa  planetaria  se  crea  o  nace  ,  a  partir  del  gas  de  una  estrella  en  expansión  ,   o  sea  que  la  estrella  expulsa  el  gas  a  gran  distancia  ,  cuando  sucede  eso  ,  nos  dice  que  es  una  estrella  moribunda  ,  y  a  medida   que  pasa  el  tiempo   ,  veremos  que  esta  burbuja  se  va  apagando  o  desapareciendo  , hasta  no  ver  mas  nada  de  lo  que  siempre  vemos  en  una  nebulosa  planetaria  ,  y  en  esta  nebulosa  que  tratamos ,  no es la excepción  .
A  diferencia  de  la  larga  vida   de  una  estrella  -  de  millones  de  años  -   las  nebulosas  planetarias  son  objetos  cósmicos   que  tienen  una  duración  de  pocos  miles  de  años  ,   la  breve  existencia  de  una  nebulosa  planetaria    nos  ayuda   porque  cumplen  un  papel   crucial  en  el  enriquecimiento  químico  y  de  evolución   de  el  universo  ,  y  de  el  nacimiento  y  desaparición  de  una  nebulosa   planetaria   .

La  mejor  imagen  de  esta  nebulosa  planetaria  obtenida  por  el  VLT  -  Very  large  Telescope   . Crédito :  ESO  .

La  burbuja  cósmica que  da  forma  a  una  nebulosa  planetaria  ,   se  va  apagando  a   medida   que  el  gas  que  cubre  a  la  estrella  y  da  forma  a  esta  nebulosa  , se  va   alejando  de  la  estrella  y  esta  estrella  se  va  debilitando   ,   una  estrella   envejecida  para  terminar  formando  una  burbuja  cósmica  o  nebulosa   planetaria  ,  tiene  que  tener  como  mínimo  unos  8  masas  solares   ,  o  sea  8  veces  la  masa  del  Sol  .
Cuando  una  estrella  envejece  ,   empiezan  a  expulsar  sus  capas  exteriores  de  gas   ,   y  estos  gases  están  a  merced  de  los   vientos estelares   ,  pero  con  el  tiempo  ,  estos  gases  se  disipan   ,   pero  el  núcleo  estelar   caliente   -  el  núcleo  de  la  estrella  -   empieza  a  emitir   radiación  ultravioleta    que  ira  ionizando  el  gas  que  circunda  a  esa  estrella    ,   esta  ionización  ocurre   por  el  movimiento  de  electrones   de  los  átomos  y  moléculas  ,  en  vez  de  estar  estables  y  neutros  ,  quedan  con  electrones  sobrantes  ,  lo  que  le  confiere  una  carga   eléctrica  negativa  ,  o  bien  ,  faltantes  de  electrones   lo  que  se  confiere  una  carga  eléctrica  positiva  ,   pero  esta  ionización  provoca  la   expansión   fantasmal   de  las  capas  de  gas   que  comienzan  a  brillar  en  distintos  colores  .
Pero  el  proceso  de  una  nebulosa  planetaria no  termina  aquí  ,   o  sea  ,  la  nebulosa  planetaria  en  si  misma  puede  desaparecer  ,   pero  el  remanente estelar  de  lo  que  un  vez  fue  una  nebulosa  planetaria    ,   arderá  durante  unos  miles  de  millones  de  años  mas   antes  de  consumir  todo  su  combustible   ,   y  con  el  tiempo  ,  esta  estrella  se  ira  a  convertir   en  una  densa     pequeña   y  caliente   enana  blanca    y  que  a  lo  largo  de  miles  de  millones  de  años  se   enfriara  .

Los  telescopios  del  Very  Large  Telescope   ,  ubicado  en  el  norte  de  Chile  . Crédito  :  ESO .
Nace  una  estrella  ,  vive  millones  de  años  -  no  todas  ,  algunas  -   termina  su  vida   expulsando  los  gases  que  conforman  una  estrella  al  espacio  ,   creando  una  nebulosa  planetaria  , luego  esta  nebulosa  ira  desapareciendo   ,  en  su  lugar  queda  una  enana  blanca   ,  pero  devuelven  al  medio  interestelar  ,   el  material  en  que  estaba    formado   esa   estrella   ,   y  con   el  tiempo    se   creara  nuevos  elementos   como  el  carbono  y  el  nitrogeno   ,  así  como   otros   elementos   mas  pesados   ,   y  con  el  tiempo  estas  nubes  de  polvo  y  gas  ,  crearan  nuevas  estrellas   ,  planetas  y  con  el  tiempo  incluso  -  no  hay  nada  que  lo  impida  y  según  las  circunstancias  -   la  posible  aparición  de  vida  extraterrestre    ,  Carl  Sagan  lo  dijo  una  vez  hace  tiempo  :   estamos  hechos  de  materia   que  procede  de  las  estrellas   ......
El  Very  Large  Telescope   consiguió  la  mejor  imagen  de  esta  nebulosa  usando  el  Telescopio Schmidt  ,  ubicado  en  La  Silla  ,  Chile  ,   lugar  ideal  para  escudriñar  el  Cosmos  ,  esta   catalogada  con  el  nombre  de   PN-K  1-22  o    PN  G283.6+25.3   ,   para  entender  bien  ,  una  nebulosa  planetaria   es  una  nebulosa de emisión   ,  esto  es   ,  que  es  una  nebulosa  que  emite   en  virtud   de  la  ionización   del  gas  que  la  compone  ,  del  gas  que  expulsa  la  estrella   hacia  el  espacio  interestelar   ,   por  lo  general  ,  una  nebulosa  planetaria  tiene  una  envoltura   brillante  en  expansión   de  plasma  y  de   gas  ionizado   ,   que  es  expulsada   durante  la  fase  de   rama asintotica gigante   ,  etapas  que  atraviesan  las  estrellas  gigantes  rojas  ,    y  una  característica  de  las  nebulosas  planetarias  es  que  nunca  son  visible  a  simple  vista  .


Es  un  diagrama   Hertzsprung-Russell  ,  las  estrellas  están  en  la  secuencia principal    la  mayor  parte  de  su  existencia  ,   cuando  el  hidrógeno  comienza  a  escasear  ,  se  convierten  en  gigantes  rojas  -  arriba  ,  derecha  -   y  por  ultimo  ,  si  la  estrella  se  encuentra    entre  1  y  8  masas solares   ,   se  convierten  en  enanas  blancas  ,  con  un  radio  muy  pequeño  y  genera  una  nebulosa  planetaria  .
Por  encima  de  8  masas  solares  ,  una  estrella  explota  como  una  supernova  ,   las  estrellas  de   masas  media  y  baja  ,   como  las  que  forman  nebulosas  planetarias  ,   permanecen  en  la   secuencia  principal   durante  miles  de  millones  de  años  ,  consumiendo  hidrógeno   y  produciendo  helio  ,   que  se  acumula  en  el  núcleo  de  la  estrella  ,   pero  no  tiene  suficiente  temperatura  para  provocar  la  fusión  del  helio  ,   pero  el  helio  se  va  acumulando   ,   hasta  que  la  presión   de  radiación  en  el  núcleo    no  es  suficiente  para  compensar    la  fuerza  gravitatoria    generada  por  la  masa  de  la  estrella   .
Y  el  helio  se  comprime  ,   esta  compresión   genera  calor    que  provoca  una  aceleración    de  la  fusión  del  hidrógeno   de  las  capas  exteriores  ,   que  se  expanden  ,   y  como  la  superficie  de  la  misma  aumenta  ,   la  energía  que  produce  la  estrella    se  difunde  sobre  un  área  mas  amplia  ,   resultando  en  un  enfriamiento  de  la   temperatura superficial   ,   y  por  lo  tanto  ,  un  enrojecimiento  de  la  estrella  ,   pero  el  núcleo  de  helio  continua  comprimiéndose  ,   y  se  calienta  en  ausencia  de   reacciones  nucleares  ,   pero  llega  a  una  temperatura  que  enciende  la  fusión    de  helio  en  carbono  y  oxigeno  -  unos  80  millones   de  grados  kelvin  -    consiguiendo  un  equilibrio  hidrostatico  ,   y  se  creara  un  núcleo  inerte  de  carbono   y  oxigeno    rodeado  por  una  capa  de  helio   y  otra  de  hidrógeno    y  ambas  en  combustión  ,   la  estrella  se  vuelve  entonces  muy  inestable  ,  debido  a  la   influencia  que  puede  tener    las  variaciones  de  temperaturas  ,   un  aumento  del  2 %  en  la  temperatura    de  la  estrella  provoca   estas  reacciones  ,   liberando  una  gran  cantidad  de   energía   que  aumenta  la  temperatura  de  la  estrella   ,  lo  que  provoca  que  la  capa  de  helio  se  expanda    ,  pero  se  enfría  rápidamente  ,  esto  provoca  pulsaciones  ,   que  pueden  ser  tan  intensos  como  para  expulsar  a  la  atmósfera    de  la  estrella   muy  lejos  .
Los  gases  eyectados   forman  una  nube  de  material   alrededor  del  expuesto  núcleo  de  la  estrella  ,   y  la  atmósfera   se  desplaza   lejos  de  la  estrella  ,   se  van  exponiendo  de  esta  forma  las  capas   mas  profundas  y  caliente   del  núcleo  ,   al  llegar  a  una  temperatura  de  35.000  K  ,   se  emiten  muchos  fotones   ultravioletas    que  ionizan  al  atmósfera  eyectada  ,   a  medida   que  el  gas  se  expande   ,   la  estrella  experimenta  una  evolución  en  dos  etapas  ,   primero  se  contrae  ,  a  la  vez  que  se  calienta  ,   y  quema  el  hidrógeno   de  la  capa  exterior  del  núcleo  ,   después    la  estrella  sufre  un  proceso    de  enfriamiento  cuando   la  capa  de  hidrógeno  exterior   se  ha  consumido  ,   lo  que  queda  irradia  su  energía    pero  las  reacciones  de  fusión  dejan  de  producirse  ,   porque  ha  perdido  masa  ,   entonces  la  estrella  se  enfría   de  modo  que  la  radiación   ultravioleta   irradiada  no  alcanza    como  para  ionizar  el  gas  distante  ,  y  el  ciclo  de  nebulosa  planetaria  finaliza  cuando    la  nube  de  gas  se  recombina  ,   abandonando  el   estado de plasma   y  se  vuelve  invisible   y  esto  puede durar  en  un  tiempo  aproximado  de  10.000  años  ..... 




http://www.eso.org/public/spain/news/eso1532/


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