Un matorral y un pájaro y un pez en las olas saladas.”
El mensaje es que todo está hecho de la misma cosa
Esto nos decía Empédocles, el padre de aquellos primitivos elementos formados por Agua, tierra, aire y fuego que, mezclados en la debida proporción, formaban todas las cosas que podemos ver a nuestro alrededor. Claro que, él no podía llegar a imaginar hasta donde pudimos llegar después en la comprensión de la materia a partir del descubrimiento de las partículas “elementales” que formaban el átomo. Pero sí, con sus palabras, nos quería decir que, la materia, una veces está conformando mundos y, en otras, estrellas y galaxias.
Sí, hay cosas malas y buenas pero todas deben ser conocidas para poder, en el primer caso aprovecharlas, y en el segundo, prevenirlas.
Pero demos un salto en el tiempo y viajemos hasta los albores del siglo XX cuando se hacía cada vez más evidente que alguna clase de energía atómica era responsable de la potencia del Sol y del resto de las estrellas que más lejos, brillaban en la noche oscura. Ya en 1898, sólo dos años despuès del descubrimiento de la radiactividad por Becquerel, el geólogo americano Thomas Chrowder Chamberlin especulaba que los átomos eran “complejas organizaciones y centros de enormes energías”, y que “las extraordinarias condiciones que hay en el centro del Sol pueden…liberar una parte de su energía”. Claro que, por aquel entonces, nadie sabía cual era el mecanismo y cómo podía operar, hasta que no llegamos a saber mucho más sobre los átomos y las estrellas.
Conseguimos tener los átomos en nuestras manos
El intento de lograr tal comprensión exigió una colaboración cada vez mayor entrelos astrónomos y los físicos nucleares. Su trabajo llevaría, no sólo a resolver la cuestión de la energía estelar, sino también al descubrimiento de una trenza dorada en la que la evolución cósmica se entrelaza en la historia atómica y la estelar.
La Clave: Fue comprender la estructura del átomo. Que el átomo tenía una estructura interna podía inferirse de varias líneas de investigación, entre ellas, el estudio de la radiactividad: para que los átomos emitiesen partículas, como se había hallado que lo hacían en los laboratorios de Becquerel y los Curie, y para que esas emisiones los transformasen de unos elementos en otros, como habían demostrado Rutherford y el químico inglés Frederick Soddy, los átomos debían ser algo más que simples unidades indivisibles, como implicaba su nombre (de la voz griega que significa “imposible de cortar”).
El átomo de Demócrito era mucho más de lo que él, en un principio intuyó que sería. Hoy sabemos que está conformado por diversas partículas de familias diferentes: unas son bariones que en el seno del átomo llamamos nucleones, otras son leptones que giran alrededor del núcleo para darle estabilidad de cargas, y, otras, de la familia de los Quarks, construyen los bariones del núcleo y, todo ello, está, además, vigilado por otras partículas llamadas bosones intermedios de la fuerza nuclear fuerte, los Gluones que, procuran mantener confinados a los Quarks.
Pero no corramos tanto, la física atómica aún debería recorrer un largo camino para llegar a comprender la estructura que acabamos de reseñar. De los trs principales componentes del átomo -el protón, el neutrón y el electrón-, sólo el electrón había sido identificado (por J.J. Thomson, en los últimos años del siglo XIX). Nadie hablaba de energía “nuclear” pues ni siquiera se había demostrado la existencia de un núcleo atómico, y mucho menos de sus partículas constituyentes, el protón y el neutrón, que serían identificados, respectivamente, por Thomson en 1913 y James Chawick en 1932.
De importancia capital resultó conocer la existencia del núcleo y que éste, era 1/100.000 del total del átomo, es decir, casi todo el átomo estaba compuesto de espacios “vacíos” y, la materia así considerada, era una fracción infinitesimal del total atómico.
Rutherford, Hans Geiger y Ernest Marsden se encontraban entre los Estrabones y Tolomeos de la cartografía atómica, en Manchester , de 1909 a 1911, sondearon el átomo lanzando corrientes de “partículas alfa” subatómicas -núcleos de helio- contra delgadas laminillas de oro, plata, estaño y otros metales. La mayoría de partículas Alfa se escapaban a través de las laminillas, pero, para sombro de los experimentadores, algunas rebotaban hacia atrás. Rutherford pensó durante largo tiempo e intensamente en este extraño resultado; era tan sorprendente, señalaba, como si una bala rebotase sobre un pañuelo de papel. Finalmente, en una cena en su casa en 1911, anunció a unos pocos amigos que había dado con una explicación: que la mayoría de la masa de un átomo reside en un diminuto núcleo masivo. Rutherford pudo calcular la carga y el diámetro máximo del núcleo atómico. Así se supo que los elementos pesados eran más pesados que los elementos ligeros porque los núcleos de sus átomos tienen mayor masa.
Todos sabemos ahora, la función que desarrollan los electrones en el átomo. Pero el ámbito de los electrones para poder llegar a la comprensión completa, tuvo que ser explorado, entre otros, por el físico danés Niels Bohr, quien demostró que ocupaban órbitas, o capas, discretas que rodean al núcleo. (Durante un tiempo Bohr consideró el átomo como un diminuto sistema solar, pero ese análisis, pronto demostró ser inadecuado; el átomo no está rígido por la mecánica newtoniana sino por la mecánica cuántica.)
Entre sus muchos otros éxitos, el modelo de Bohr revelaba la base física de la espectroscopia. El número de electrones de un átomo está determinado por la carga eléctrica del núcleo, la que a su vez se debe al número de protones del núcleo, que es la clave de la identidad química del átomo. Cuando un electróncae de una órbita externa a una órbita interior emite un fotón. La longitud de onda de este fotón está determinada por las órbitas particulares entre las que el electrón efectúa la transición. E esta es la razón de que un espectro que registra las longitudes de onda de los fotones, revele los elementos químicos que forman las estrellas u otros objetos que sean estudiados por el espectroscopista. En palabras de Max Planck, el fundador de la física cuántica, el modelo de Bohr del átomo nos proporciona “la llave largamente buscada de la puerta de entrada al maravilloso mundo de la espectroscopia, que desde el descubrimiento del análisis espectral.
Es curioso que, mirando en la oscura noche como brillan las estrellas del cielo, nos atrae su titilar engañoso (es la atmósfera terrestre la que hace que lo parezca) y su brillo, Sin embargo, pocos llegan a pensar en lo que verdaderamente está allí ocurriendo. Las transformaciones de fase por fusión no cesan. Esta transformación de materia en energía es consecuencia de la equivalencia materia-energía, enunciada por Albert Einstein en su famosa fórmula E=mc2; donde E es la energía resultante, m es la masa transformada en energía, y c es la velocidad de la luz (300 000 kilómetros por segundo). La cantidad de energía que se libera en los procesos de fusión termonuclear es fabulosa. Un gramo de materia transformado íntegramente en energía bastaría para satisfacer los requerimientos energéticos de una familia mediana durante miles de años.
Es un gran triunfo del ingenio humano el saber de qué, están conformadas las estrellas, de qué materiales están hechas. Recuerdo aquí a aquel Presidente de la Real Society de Londres que, en una reunión multitudinaria, llegó a decir: “Una cosa está clara, nunca podremos saber de qué están hechas las estrellas”. El hombre se vistió de gloria con la, desde entonces, famosa frase. Creo que nada, con tiempo por delante, será imposible para nosotros.
Pero, por maravilloso que nos pueda parecer el haber llegado a la comprensión de que los espectros revelan saltos y tumbos de los electrones en sus órbitas de Bohr, aún nadie podía hallar en los espectros de las estrellas las claves significativas sobre lo que las hace brillar. En ausencia de una teoría convincente, se abandonó este campo a los taxonomistas, a los que seguían obstinadamente registrando y catalogando espectros de estrellas, aunque no sabían hacia donde los conduciría esto.
En el Laboratorio de la Universidad de Harvard, uno de los principales centros de la monótona pero prometedora tarea de la taxonomía estelar, las placas fotográficas que mostraban los colores y espectros de decenas de miles de estrellas se apilaban delante de “calculadoras”, mujeres solteras en su mayoría y, de entre ellas, Henrietta Leavitt, la investigadora pionera de las estrellas variables Cefeidas que tan útiles serían a Shapley y Hubble.
Imagen de Sirio A, la estrella más brillante del cielo tomada por el Telescopio Hubble (Créd. NASA). Sirio es la quinta estrella más cercana y tiene una edad de 300, millones de años. Es una estrella blanca de la secuencia principal de tipo espectral A1V con temperatura superficial de 10 000 K y situada a 8,6 años luz de la Tierra. Es una estrella binaria y, de ella, podríamos contar muchas historias. La estrella fue importante en las vidas de Civilizaciones pasadas como, por ejemplo, la egipcia.
Fue Cannon quien, en 1915, empezó a discernir la forma en una totalidad de estrellas en las que estaba presente la diversidad, cuando descubrió que en una mayoría, las estrellas, pertenecían a una de media docena de clases espectrales distintas. Su sistema de clasificación, ahora generalizado en la astronomía estelar, ordena los espectros por el color, desde las estrellas O blanco-azuladas, pasando por las estrellas G amarillas como el Sol, hasta estrellas rojas M. Era un rasgo de simplicidad debajo de la asombrosa variedad de las estrellas.
Pronto se descubrió un orden más profundo, en 1911, cuando el ingeniero y astrónomo autodidacta danés Ejnar Hertzsprung analizó los datos de Cannon y Maury de las estrellas de dos cúmulos, las Híades y las Pléyades. Los cúmulos como estos son genuinos conjuntos de estrellas y no meras alineaciones al azar; hasta un observador inexperto salta entusiasmado cuando recorre con el telescopio las Pléyades, con sus estrellas color azul verdoso enredadas en telarañas de polvo de diamante, o las Híades, cuyas estrellas varían en color desde el blanco mate hasta un amarillo apagado.
Las Híades
Hertzsprung utilizó los cúmulos como muestras de laboratorio con las que podía buscar una relación entre los colores y los brillos intrínsecos de las estrellas. Halló tal relación: la mayoría de las estrellas de ambos cúmulos caían en dos líneas suavemente curvadas. Esto, en forma de gráfico, fue el primer esbozo de un árbol de estrellas que desde entonces ha sido llamado diagrama Hertzsprung-Russell.
El progreso en física, mientras tanto, estaba bloqueado por una barrera aparentemente insuperable. Esto era literal: el agente responsable era conocido como barrera de Coulomb, y por un tiempo frustó los esfuerzos de las físicos teóricos para comprender como la fusión nuclear podía producir energía en las estrellas.
El espectro de las estrellas nos dicen de que están hechas
La línea de razonamiento que conducía a esa barrera era impecable. Las estrellas están formadas en su mayor parte por hidrógeno. (Esto se hace evidente en el estudio de sus espectros.) El núcleo del átomo de Hidrógeno consiste en un solo protón, y el protón contiene casi toda la masa del átomo. (Sabemos esto por los experimentos de Rutherford). Por tanto, el protón también debe contener casi toda la energía latente del átomo de hidrógeno. (Recordemos que la masa es igual a la energía: E = mc2.) En el calor de una estrella, los protones son esparcidos a altas velocidades -el calor intenso significa que las partículas involucradas se mueven a enormes velocidades- y, como hay muchos protones que se apiñan en el núcleo denso de una estrella, deben tener muchísimos choques. En resumen, la energía del Sol y las estrellas, puede suponerse razonablemente, implica las interacciones de los protones. Esta era la base de la conjetura de Eddintong de que la fuente de la energía estelar “difícilmente puede ser otra que la energía subatómica, la cual, como se sabe, existe en abundancia en toda materia”.
Plasma en ebullición en la superficie del Sol
Hasta el momento todo lo que hemos repasado está bien pero, ¿Qué pasa con la Barrera de Coulomb? Los protones están cargados positivamente; las partículas de igual carga se repelen entre sí; y este obstáculo parecía demasiado grande para ser superado, aun a la elevada velocidad a la que los protones se agitaban en el intenso calor del interior de las estrellas. De acuerdo con la física clásica, muy raras veces podían dos protones de una estrella ir con la rapidez suficiente para romper las murallas de sus campos de fuerza electromagnéticos y fundirse en un solo núcleo. Los cálculos decían que la tasa de colisión de protones no podía bastar para mantener las reacciones de fusión. Sin embargo, allí estaba el Sol, con el rostro radiante, riéndose de las ecuaciones que afirmaban que no podía brillar.
Afortunadamente, en el ámbito nuclear, las reglas de la Naturaleza no se rigen por las de la mecánica de la física clásica, que tienen validez para grandes objetos, como guijarros y planetas, pero pierden esa validez en el reino de lo muy pequeño. En la escala nuclear, rigen las reglas de la indeterminación cuántica. La mecánica cuántica demuestra que el futuro del protón sólo puede predecirse en términos de probabilidades: la mayoría de las veces el protón rebotará en la Barrera de Coulomb, pero de cuando en cuando, la atravesará. Este es el “efecto túnel cuántico”; que permite brillar a las estrellas.
El proceso del llamado Efecto Triple Alfa, es el camino que recorre la Naturaleza para llegar al Carbono
George Gamow, ansioso de explotar las conexiones entre la astronomía y la nueva física exótica a la que era adepto, aplicó las probabilidades cuánticas a la cuestión de la fusión nuclear en las estrellas y descubrió que los protones pueden superar la Barrera de Coulomb. Esta historia es mucho más extensa y nos llevaría hasta los trabajos de Hans Bethe, Edward Teller y otros, así como, al famoso Fred Hoyle y su efecto Triple Alfa y otras maravillas que, nos cuentan la historia que existe desde los átomos a las estrellas del cielo.
¿Podría adquirir la Tierra una atmósfera como la de Titán en el futuro? o, ¿podría perder la que tiene ahora como le pasó a Marte?
Del futuro no podemos saber mucho porque es un Tiempo por venir, que no existe. Sin embargo, observando lo que pasa en algunos casos en el Presente, sabemos lo que pasará en el futuro. El Sol es un ejemplo del futuro que le espera, y, junto a él al planeta Tierra y a la humanidad si estuviera aquí para entonces.
Agotado su combustible nuclear de fusión, el Sol se convertirá en una Gigante Roja, crecerá 1 Unidad Astronómica, es decir, deborará al planeta Mercurio y también al planeta Venus, quedará tan cerca de la Tierra que la abrasará y las temperaturas evaporarán los Mares y los Océanos, y, la vida tal como la conocemos desaparecerá-
La Tierra, con un diámetro de 12.756 kilómetros, extremadamente pequeña en comparación con la Galaxia. La Vía Láctea, donde se encuentra nuestro sistema solar, tiene un diámetro de aproximadamente 100.000 años luz. Y, si hacemos esta comparación mental de ambas medidas, si vemos todo lo que la “diminuta” Tierra nos ofrece, nos podríamos preguntar ¿Qué no habrá en toda la Galaxia?
Pero hablemos también de cuerpos
Me referiré en primer lugar a los que constituyen nuestro entorno cotidiano, que sería todo el entorno que abarca nuestro planeta. En segundo lugar considerare los demás cuerpos y objetos del universo. El análisis de muestras de esos diversos cuerpos ha puesto de manifiesto que, en función de la composición, los cuerpos pueden ser simples y compuestos. Los primeros son, precisamente, los llamados elementos químicos, a las que el insigne Lavoisier (conocido como padre de la química), consideró como el último término a que se llega mediante la aplicación del análisis químico.
Hoy sabemos que son colectividades de átomos isotópicos. La mayoría de ellos son sólidos y se encuentran en la naturaleza (nuestro entorno terráqueo) en estado libre o en combinación química con otros elementos, formando los diversos minerales. Los minerales son sustancias sólidas, naturales, con una composición química específica. Las rocas son agregados naturales constituidos por uno o más minerales.
Una gran diversidad de minerales, más de 53.000 especies
Las propiedades características de los minerales ayudan a identificarlos:
Es posible que haya 4.000 minerales más en el mundo de lo que se pensaba, según un nuevo estudio histórico que los cataloga e identifica no solo por su composición interna, sino por las formas en que se forman.
Diversidad mineral de la Tierra, 75 % mayor de lo pensado.
“Tipos de minerales” asciende a más de 10.500
“Según se lee en el comunicado de prensa del Instituto Carnegie de Washington, si se tiene en cuenta la génesis de los minerales, el número de “tipos de minerales” –un término recién acuñado– asciende a más de 10.500, una cifra que supera en un 75 % las aproximadamente 6.000 especies minerales reconocidas por la Asociación Mineralógica Internacional (AIM) basándose únicamente en la estructura cristalina y la composición química.”
Un bello ejemplo procedente de Alberta (Canadá) de la intersección entre la evolución biológica y la evolución mineral; la interacción entre los minerales y la vida. Hace cien millones de años, la amonita depositó su propio caparazón de carbonato duro; un “biomineral”. En este raro caso, esa concha original de carbonato fue sustituida posteriormente por el mineral ardiente ópalo.
Es posible que haya 4.000 minerales más en el mundo de lo que se pensaba, según un nuevo estudio histórico que los cataloga e identifica no solo por su composición interna, sino por las formas en que se forman.
El berilo, el mineral más común que contiene el elemento berilio, se presenta en muchos colores hermosos, como la esmeralda. Imagen: Rob Lavinsky/ARKENSTONE
Turmalina: El mineral más común con el elemento boro. Forma magníficos cristales en pegmatitas de granito ricas en minerales, que albergan cientos de especies minerales exóticas. La turmalina es interesante en el contexto de la aglomeración y la división.
Los seres vivos han jugado un papel clave en la formación de casi la mitad de las especies minerales de la Tierra, mientras que el agua es responsable de más del 80 % de la diversidad mineral, cifras que han sido reveladas por primera vez gracias a dos estudios publicados el pasado viernes (01.07.2022) que detalla los orígenes y la diversidad de todos los minerales conocidos en la Tierra.
El estudio de 15 años, dirigido por la Institución Carnegie para la Ciencia, es un trabajo histórico que, según los científicos, ayudará a reconstruir la historia de la vida en la Tierra, guiará la búsqueda de nuevos minerales y depósitos de mineral, predecirá las posibles características de la vida futura y ayudará a la búsqueda de planetas habitables y vida extraterrestre.
Imagen: Rob Lavinsky/ARKENSTONE
Se sabe que la calcita se forma de al menos 17 formas diferentes, lo que la convierte en una de las especies minerales más diversas (junto con la pirita). Este ejemplo de otro mundo parece ser un depósito en una cueva que capta diferentes episodios de cristalización que se correlacionan con los cambios en los niveles de agua en el sur de China, durante la Edad de Hielo.
Ejemplos de minerales que se formaron después de que la vida creara el oxígeno atmosférico hace unos 2.500 millones de años. Se encuentran entre los cientos de hermosos minerales de cobre azul y verde que se forman cerca de la superficie de la Tierra como depósitos de mine.
El sistema de AIM es muy eficiente porque utiliza la mínima información posible para describir las especies minerales. En el sistema evolucionado que proponemos, cada mineral es una cápsula de tiempo, contiene toda su historia que nos dice de dónde vino, cuándo, cómo se formó y cómo encaja en la evolución del planeta.
“Sí, los seres vivos han tenido una influencia significativa en la formación de muchos minerales en la Tierra. De hecho, la evolución mineralógica y biológica han ido de la mano, y se estima que dos tercios de los minerales conocidos están relacionados con la vida,.”
“La mitad de todas las especies minerales conocidas en la Tierra se han formado a través de procesos biológicos. Y un tercio de esas, solo han podido formarse gracias a la vida. No conocemos ninguna otra forma en las que se habrían creado”, declara a Efe Robert Hazen.
“Es una afirmación realmente asombrosa por la que hace sólo 20 años me habrían tachado de loco”, continúa Hazen con una sonrisa.
La ordenación de los iones en las redes se manifiesta externamente en multitud de formas y colores. No obstante debo señalar que, aun siendo abundante esta variedad, no es tan rica como la que corresponde a los cuerpos vivos, tanto animales como vegetales. La explicación se basa en que el número de especímenes moleculares y su complejidad son mucho mayores que en el reino inorgánico.
Sería conveniente, salir al paso de una posible interpretación errónea. Me refiero a que pudiera pensarse que los reinos que acabamos de mencionar constituyen clases disyuntas, esto es, sin conexión mutua. Y no lo digo porque esté considerando el hecho de que el carbono forma compuestos inorgánicos y orgánicos (lo que también hace el silicio), sino porque haya existido, y aún pueda existir, una conclusión, mejor conexión evolutiva del mundo inorgánico y el viviente que no se puede descartar, de hecho yo particularmente estoy seguro de ello. Estamos totalmente conectados con los ríos, las montañas y los valles, con la tierra que pisamos, el aire que respiramos y con todo el resto del universo del que formamos parte.
Tiene y encierra tantos misterios la materia que estamos aún a años-luz de saber y conocer sobre su verdadera naturaleza. Nos podríamos preguntar miles de cosas que no sabríamos contestar. Nos maravillan y asombran fenómenos naturales que ocurren ante nuestros ojos, pero que tampoco sabemos, en realidad, a qué son debidas. Sí, sabemos ponerles etiquetas como la fuerza nuclear débil, la fisión espontánea que tiene lugar en algunos elementos como el protactinio o el torio, y con mayor frecuencia, en los elementos que conocemos como transuránicos.
Los elementos transuránicos o elementos transuránicos son elementos químicos con número atómico mayor que 92, el número atómico del elemento uranio. El nombre de trans-uránidos significa «más allá del uranio». Posición en la tabla periódica del uranio.
¿Cuáles son los elementos transuránicos?
Los elementos transuránicos son miembros de la serie de actínidos más allá del uranio, comenzando con el neptunio (número atómico 93).
¿Qué significa transuránicos?
1″Dicho de un elemento: Que ocupa un lugar superior al uranio en la tabla periódica, es inestable y ha sido obtenido artificialmente. El nombre de trans-uránidos significa «más allá del uranio.
los elementos con gran número atómico tienen una probabilidad alta de haber sido generados de forma artificial, otros son extremadamente raros y por lo tanto han sido descubiertos mediante investigaciones científicas, y otros por el contrario no han existido anteriormente, como el plutonio y el neptunio, de los cuales ninguno tiene existencia natural sobre la tierra.
Pongamos un ejemplo de cómo hemos hallado un elemento transuránico.
Resulta que del Uranio 235 (que es el bueno para fisión nuclear), en la Tierra solo existe un 7 por mil, el resto del uranio es 238, inservible para la fisión nuclear, es como la madera mojada que no arde.
Como se necesita mucho combustible nuclear de fisión, hemos utilizado un Reactor Generador y en la base se ha puesto unos kilos de Uranio 235 que es el bueno para la fisión nuclear, seguidamente se ha colocado una cantidad 8 veces mayor de Uranio 238 (que no vale como combustible nuclear de fisión), y, se pone en marcha el Reactor, de tal manera que con neutrones lentos del Uranio 235 se bombardea al Uranio 238.
Resultado:
El resultado es que, el Uranio 238 se ha convertido en Plutonio 239 (que sí es idóneo para la fisión nuclear).
¡Lo que no trasmine la imaginación humana!
El torio se presenta en la Naturaleza básicamente como un único isótopo Th-232, en un 100%.
A medida que los núcleos se hacen más grandes, la probabilidad de una fisión espontánea aumenta. En los elementos más pesados de todos (einstenio, fermio y mendelevio), esto se convierte en el método más importante de su ruptura, sobrepasando a la emisión de partículas alfa. ¡Parece que la materia está viva! Son muchas las cosas que desconocemos, y nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas.
El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o el antineutrón), y por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega leptos, que dignifica “delgado“).
Nuestra vecina galáctica la Pequeña Nebe de Magallanes
Hoy dejaré una pincelada de la preciosa Galaxia Irregular que es la más pequeña de las dos que tienen el mismo nombre y que acompañan a nuestra Galaxia, La Vía Láctea; es también conocida como Nubecula Minor. Tiene unos 9 ooo años-luz de longitud y se encuentra a 190 000 años-luz, visible a simple vista como una mancha brumosa de unos 3º en Tucana. Su masa visible es menor que el 25% de nuestra Galaxia, y contiene relativamente más gas y menos polvo que la Gran Nube de Magallanes, aunque menos cúmulos y Nebulosas. Su estructura puede estar alargada en la dirección de la Tierra.
El cúmulo globular de estrellas 47 Tucanae. Maravillas como esta están presentes en la pequeña Nube de Magallanes. Este brillante cúmulo de estrellas es 47 Tucanae (NGC 104), en una imagen captada por el telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) de ESO, instalado en el Observatorio Paranal, en Chile. Este cúmulo se encuentra a unos 15.000 años luz de nosotros y contiene millones de estrellas, algunas de las cuales son bastante inusuales y exóticas. Esta imagen fue captada como parte del sondeo “Magellanic Cloud” de VISTA, un proyecto que sondea la región de las Nubes de Magallanes, dos pequeñas galaxias muy cercanas a nuestra Vía Láctea.
NGC 346 en la Pequeña Nube de Magallenes. Entre los cúmulos de SMC y la nebulosa NGC 346 hay una región de formación de estrellas de unos 200 años luz -fotogrrafí arriba-, por el telescopio espacial Hubble. Explorando esta Nebulosa, los astrónomos han identificado una población de estrellas embrionarias concatenadas a tavés de las sombrías, entrelazadas franjas de polvo, que se ven aquí, a la derecha.
Gran Nube de Magallanes
Al igual que la Gran Nube de Magallanes, la pequeña que hoy nos visita, presenta evidencia de una etapa de formación de estrellas en su historia remota, seguida de un tiempo sin ninguna actividad, y luego otra etapa de formación de estrellas más recientes. Las estrellas y la materia interestelar tienen una abundancia de elementos pesados menor (entre un cuarto y un décimo) que las estrellas de las regiones vecinas al Sol de la Galaxia.
En este cúmulo estelar llamado NGC 602, cerca de la Pequeña Nube de Magallanes, millones de estrellas jóvenes emiten radiación y energía en forma de ondas que erosionan el material que las rodea creando formaciones visualmente interesantes. El tamaño de lo que se ve en la foto abarca 200 años luz de lado a lado. Foto: NASA / Hubble ST.
“NGC 602 es un grupo joven, brillante abierto de estrellas situadas en la Nube Menor de Magallanes (SMC), una galaxia satélite de la Vía Láctea. Ondas de radiación y el choque de las estrellas han apartó mucho del encendedor de gas circundante y el polvo que componen la nebulosa conocida como N90, y esto a su vez ha dado lugar a la formación de nuevas estrellas en las crestas (o “trompas de elefante”) de la nebulosa. Estos jóvenes, incluso pre-principales estrellas de la secuencia siguen envueltos en polvo, pero son visibles para el Telescopio Espacial Spitzer en longitudes de onda infrarrojas. [5] El grupo es de particular interés ya que se encuentra en el ala del SMC que conduce al Puente de Magallanes . Por lo tanto, mientras que sus propiedades químicas deben ser similares a las del resto de la galaxia, está relativamente aislado y tan fácil de estudiar. Un número de otras galaxias más distantes también aparecen en el fondo de las imágenes del Hubble de NGC 602″
En esta impresionante visión de la Vía Láctea, arriba a la derecha y más abajo y a la izquierda, podemos contemplar a las dos Nubes de Magallanes, la Grande y la Pequeña que, en la lejanía del cielo, parecen dos pequeños borrones azulados que, a ojos vista, no dicen todo lo que tienen que enseñar.
Cerca de la imponente franja de la Vía Láctea vista desde el hemisferio Sur, las dos Nubes de Magallanes parecen fragmentos desprendidos de nuestra galaxia. Hasta hace poco los astrónomos creían que siempre habían orbitado en torno a la Vía Láctea más o menos a la misma distancia, al igual que las otras galaxias satélites menores, atrapadas en el campo gravitatorio de la Vía Láctea. Pero nuevos datos parecen indicar que han pasado gran parte de su existencia bastante más lejos y que actualmente están experimentando una inusual cercanía con nuestra galaxia. De ser así, estaríamos siendo testigos del inicio de una danza que puede alterar la compostura de las galaxias y crear miles de millones de estrellas y planetas nuevos, y también catapultar otros hacia fuera, para perderse en las profundidades del espacio interestelar.
Esta Nebulosa, 30 Doradus, sigue formando estrellas a un ritmo vertiginoso, de hecho, se trata de la región de formación estelar más intensa de todas las galaxias que posee el Grupo Local de Galaxias:
“No conocemos otra nebulosa ni en la Vía Láctea, ni en la Galaxia de Andrómeda o en la Galaxia del Triángulo en donde se estén formando más estrellas en la actualidad. Precisamente por eso se trata de una de las regiones de formación estelar más estudiadas por los astrofísicos. Localizada a una distancia de unos 170.000 años luz de la Tierra, 30 Doradus es tan luminoso que si estuviese a la distancia a la que se encuentra la Gran Nebulosa de Orión (unos 1,300 años luz) podría producir sombras.
Se forman anomalías gravitatorias y vórtices que atraen más y más material para formar estrellas nuevas en éstos arabescos paisajes que se forman con el gas y el polvo de la Nebulosa.
Los astrónomos que usan los datos del Hubble de la NASA, el Telescopio Espacial ha detectado dos cúmulos de estrellas masivas que pueden estar en las primeras etapas de la fusión. Los racimos son de 170.000 años luz de distancia en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. Lo que al principio se pensaba que era solo grupo, en el centro de la enorme región de formación estelar 30 Doradus (también conocida como la Nebulosa de la Tarántula) se ha encontrado que un compuesto de dos grupos que difieren en la edad de aproximadamente un millón de años.
Las dos Galaxias Irregulares que son satélites de la Vía Láctea, y, cuyo destino futuro es fundirse con nuestra Galaxia, son fácilmente distinguibles a simple vista en el hemisferio Sur como partes separadas de la Vía Láctea. Se llaman así en honor del explorador portugués Fernando Magallanes (1480-1521), quien las descubrió durante su viaje alrededor del mundo. Se cree que ambas nubes orbitan en torno a nuestra Galaxia en un plano casi perpendicular a su disco, y que, como he dicho antes, finalmente caerán en espiral hacia ésta.
Cúmulos de estrellas masivas en 30 Doradus
Los modernos Telescopios de la clase de 8-10 m permiten el estudio espectroscópico de las estrellas masivas que, de manera abundante, están presentes en ésta pequeña galaxia que, no por pequeña, deja de exhibir orgullosa una riqueza inmensa de materiales y nuevas estrellas de increíble fulgor y belleza.
Otra de las propiedades de esta pequeña galaxia es su elevada metalicidad que la hace rica en elementos complejos muy necesarios para la biología-química de la vida. La población de estrellas masivas aquí es abundante y nos habla de un futuro plagado de explosiones supernovas que sembraran el espacio circundante de materiales para nuevas estrellas y mundos. Las estrellas variables Azul Luminosa (LBV) no son aquí extrañas en esta galaxia que, no por pequeña es menos importante en nuestro Grupo Local.
Una curiosidad hallada en esta Galaxia es que se ha encontrado una estrella de luminosidad tan Alta que se sitúa por encima del limite de estabilidad conocido como limite de Eddintong (donde la presión de radiación iguala la Gravedad), y constituye por tanto un reto a la teoría. Ya sabéis que, estrellas masivas superiores a 120 masas solares, según la teoría no son posibles, ya que, serían destruidas por su propia radiación.
El cúmulo central de muchas galaxias (así pasa en la nuestra) contiene un gran número de estrellas masivas, por tanto jóvenes, formadas cerca del Agujero Negro Supermasivo que está, generalmente, en el centro de las grandes galaxias, y, cómo puede haber un episodio tal de formación de estrellas masivas en las cercanías de un Agujero Negro, es todavía una incognita. Más incognita puede resultar que, en una Galaxia pequeña como la de Magallanes, surjan estrellas masivas con tante intensidad y fuerza. En la Imagen de arriba podemos contemplar la exuberancia insultante de las azuladas estrellas OB con su inusitada fuerza de radiación ultravioleta que ioniza toda la región enmarcándola en un cuadro de suaves formas y colores que nos hace soñar.
Creo…¡¡Que no estamos solos!! : Blog de Emilio Silvera V.
La Pequeña Nube de Magallanes es un rico Laboratorio situado en el Espacio Interestelar que ha servido para que la Física asociada al desarrollo y evolución de Super-vientos galácticos sean de una gran trascendencia para entender la formación y evolución de las galaxias. Allí, hemos podido saber que, brotes estelares violentos -mucho más de lo que podemos ver ahora- fueron muy frecuentes en el Universo en épocas pasadas. Sin embargo, y a pesar de su trascendencia, no conocemos en detalle la génesis de un starburst nuclear y tampoco su evolución.
Con todo esto quiero significar que, siendo muchos los avances logrados en el estudio de las galaxias y de las estrellas que allí se forman y nacen, aún nos queda un largo camino para el estudio y la observación, y, desde luego, este que hoy tenemos con nosotros, La Pequeña Nube de Magallanes, es un lugar privilegiado para que, con buenos aparatos, podamos avanzar en el saber del Universo.
Claro que existen otras galaxias más espectaculares que, como la que vemos arriba -comparable a la Vía Láctea-, aunque al verla nos pueda parece que esté aquí al lado, en realidad, esta galaxia espiral típica, conocida como Messier 66, se encuentra a más de 36 millones de años luz. Su tamaño es tan inmenso que es difícil de imaginar: 96.000 años luz de lado a lado, lo cual quiere decir que ese es el tiempo que se tardaría en cruzarla viajando a la velocidad de la luz: 300.000 kilómetros por segundo. Foto: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI/AURA).
La misma galaxia desde otras perspectivas
En estas pequeñas galaxias encontramos lugares maravillosos
Hoy nos quedamos con las dos pequeñas galaxias: La Pequeña y la Gran Nube de Magallanes que, relativamente cercanas a nuestra Galaxia, parece que finalmente se unirán para formar un sólo conjunto mayor y, en el evento, se producirán cambios espectaculares que a todos nos gustaría ver… ¡Acierta distancia de seguridad!
El Universo amigos, siempre será, para nosotros, ¡Una maravilla!
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por Emilio Silvera ~
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