Este mes dirijimos la mirada hacia las oscuras nubes interestelares que ocultan parte de las estrellas de la via lactea a través del siguiente video de la Nasa, al que añadimos una traducción. Este video además nos aporta una aclaración muy sencilla sobre los diferentes tipos de nebulosas y como podemos encontrarlas en nuestra vía lactea.

 Hola y bienvenidos! Soy Jane Houston Jones, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California.

La Vía Láctea  parece un río de grupos de pequeños diamantes que rodean misteriosas islas oscuras.
Si nos fijamos, la Vía Láctea se divide en dos corrientes principales.
Entre ambos arroyos se encuentra una franja oscura de polvo que oscurece la luz estelar.
El verano es la mejor época del año para observar estas franjas polvorientas.
La Vía Láctea aparece mas densa e iluminada a medida que fluye hacia el sur, hacia el horizonte, cerca de la constelación de Sagitario.
Sagitario es fácil de ver en el cielo del sur de este mes. Las estrellas más brillantes parecen dibujar la silueta de una tetera.

Sagitario
Y el centro de nuestra galaxia parece vapor caliente expulsado de la salida de la tetera.

El Dr. EE Barnard hizo las primeras fotografías de gran angular de nuestra Vía Láctea en el Observatorio Lick en 1889, donde se observaban  regiones oscuras visibles entre los cumulos de estrellas.

Croquis de la Vía Láctea por William Herschel (1785)
Los primeros astrónomos creían que estas regiones oscuras eran simplemente las zonas donde no había ninguna estrella.
Barnard pensaba todo lo contrario. El defendía que estas áreas vacías eran en realidad concentraciones de materia que bloqueaban la visión de las estrellas. Y estaba en lo cierto. Una nebulosa oscura llamada “Barnard 86” consta como uno de sus descubrimientos.
Una nebulosa oscura es una especie de nube interestelar tan densa que la luz de las estrellas que oculta, o de las nebulosas de emisión y de reflexión se bloquea.

Las nebulosas de reflexión
Al igual que la niebla alrededor de una farola, una nebulosa de reflexión sólo brilla debido a que la luz de una fuente introducida en la nebulosa  ilumina sus particulas de polvo. La nebulosa no emite ninguna luz visible por sí misma.

Las nebulosas de emisión
Las nebulosas de emisión son brillantes nubes de gas interestelar estimuladas por alguna fuente de energía cercana, por lo general una estrella muy caliente, haciendo que emitan luz.
Utilizan las ondas infrarroja para atravesar estas nubes oscuras y alcanzar una distancia más allá de estas.

Nebulosa Trífida
Las tres bandas oscuras de polvo en la nebulosa Trífida se puedne ver en las franjas de longitud de onda visibles.
Las imágenes infrarrojas del Telescopio Espacial Spitzer revelan regiones brillantes de actividad de formación estelar.
Hay muchas nebulosas oscuras visibles a simple vista. Puedes buscar la nebulosa de Tubería o la nebulosa de la Laguna

Sagitario
Y la Gran franja oscura por encima de la tetera de Sagitario.

NGC 4565. Galaxia de Andrómeda. La Vía Láctea.
Y ahora, si nos fijamos en las franjas de polvo en las galaxias espirales, usted será capaz de compararlas con la Gran franja oscura sobre Sagitario, situada sobre nosotros en nuestra Vía Láctea veraniega.

Observación oeste, 8:30 pm. del 21 a 31 julio. Saturno. Marte. Venus. Leo.
Hacia el final del mes, no se pierda el desfile de planetas situados en la franja inferior del cielo occidental.
Marte y Saturno se van acercando el uno al otro, preparándose para su conjunción el 01 de agosto.

Usted puede aprender más acerca de las misiones de la NASA en www.nasa.gov

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Nebulosa NGC3603

La Nebulosa NGC3603, que podéis observar en la imagen, es un gigantesco criadero de jóvenes estrellas masivas de la Vía Láctea, y se encuentra situada a nada más y nada menos que a 20.000 años luz del Sol.

Pero aún así, el gran telescopio espacial Hubble ha logrado captar el movimiento de grupos de estrellas dentro de  esta nebulosa.

La NGC3603, es un racimo estelar superior a 10.000 soles de masa y con un diámetro de tres años luz.

Un equipo de astrónomos del instituto Máximo-Planck y de la Universidad de Colonia, dirigidos por Wolfgang Brandner, eligieron esta Nebulosa para revelar si sus estrellas estaban a la deriva.

Debido a la situación de la Nebulosa era muy difícil la toma de medidas, lo que obligó al equipo a comparar sus posiciones en imágenes estables tomadas a lo largo de muchos años por el telescopio espacial Hubble.

Pero aún así, con todas las dificultades encontradas, los investigadores han logrado medir las velocidades exactas de más de 800 estrellas, sus temperaturas superficiales, y han podido comprobar que tienen diferentes masas.

Los astrónomos han concluido que:

Las velocidades de las estrellas son independientes de su masa y  aún reflejan las condiciones existentes en el momento de la formación del racimo, hace cerca de un millón de años. Las estrellas nacen cuando se colapsa una nube gigantesca de gas y de polvo.

Andrea Stolte, miembro del equipo de astrónomos, añade que esta investigación será fundamental para entender cómo se forman y evolucionan estos racimos de estrellas.

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El más veterano de los telescopios espaciales, el Hubble, ha cumplido 20 años.

Gracias a él comenzó el estudio de planetas extrasolares y hoy es incluso capaz de analizar la composición química de sus atmósferas y no deja de buscar con sus investigaciones cualquier forma de vida.

La NASA y el Space Telescope Science Institute, han querido celebrar los 20 años del Hubble dando a conocer una impresionante imagen que muestra una pequeña porción de una de las mayores regiones conocidas de formación de nuevas estrellas en la galaxia, la Nebulosa Carina, que se encuentra a 7.500 años luz de la Tierra .

Una mágica cumbre de una montaña cargada de misterio, un caos de polvo y gas de 3 años luz de largo, que engullen las luces de las estrellas cercanas. Otros astros atacan el monte desde dentro. Nacen en grandes explosiones que manan por sus imponentes cumbres.

La cámara 3 de gran angular del telescopio, captó la espectacular imagen los dos primeros días de febrero. Los colores corresponden a fluídos de oxígeno, el azul, de hidrógeno y nitrógeno, el verde, y de sulfuro, el carmesí.

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La última imagen de Herschel revela la nunca antes vista formación de grandes estrellas, cada una de ellas de hasta diez veces el tamaño de nuestro sol. Estas son las estrellas que influirán en donde y como se formarán la próxima generación de estrellas.

La Nebulosa Roseta (Rosette Nebula) reside a unos 5.000 años luz de la Tierra y está asociada a una nube más grande que contiene el polvo y el gas suficiente para impulsar el nacimiento de 10.000 estrellas del tamaño y tipo del Sol. La imagen de Herschel muestra el centro de la nebulosa y la mayor parte de la nube de Roseta. Las estrellas de gran masa que iluminan a la nebulosa se encuentran a la derecha de la imagen, pero son invisibles en estas longitudes de onda. Cada color representa una temperatura diferente, de -263 º C (sólo 10 º C por encima del cero absoluto) en la emisión roja a -233 º C en el azul.

Las manchas brillantes son cúmulos de polvo que ocultan protoestrellas masivas. Con el tiempo se convertirán en estrellas que contienen alrededor de diez veces la masa del sol. Las manchas pequeñas cerca del centro y en las regiones más rojas de la imagen son protoestrellas de masa mas baja, similar en masa al sol.
 
El observatorio espacial Herschel de la ESA recoge la luz infrarroja enviada a través de los cúmulos de gas y polvo. Esta imagen es una combinación de tres longitudes de onda infrarrojas, un código de colores azul, verde y rojo en la imagen, aunque en realidad son longitudes de onda invisibles para nuestros ojos. Por tanto podemos ver la imagen gracias a la matriz fotoconductora y al espectrómetro de la Cámara de Herschel (PACS) y al receptor  de imagen espectral y fotométrica (SPIRE).

Es importante entender la formación de estrellas de gran masa de nuestra galaxia porque se alimentan tanto de luz como de otras formas de energía dentro de la masa de gas y polvo que las origina ya que, a menudo, pueden desencadenar la formación de la próxima generación de estrellas.

 De esta forma, desde su lanzamiento, Herschel está proporcionando imágenes hasta ahora imposibles de conseguir. Esperemos seguir observando imágenes tan impresionantes y reveladoras durante mucho tiempo.

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Este miércoles tratamos el tema de las “Nebulosas”.

¿Qué son las nebulosas?

Son regiones del medio interestelar constituidas por gases (principalmente hidrógeno y helio) y polvo.
Tienen gran importancia cosmológica ya que muchas de ellas son los lugares donde nacen las estrellas por fenómenos de condensación y agregación de la materia aunque en otras ocasiones se trata de los restos de estrellas ya extintas.

Espero que os guste, y como siempre muchas gracias a todos aquellos que comparten este material con nosotros a través de youtube.

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“Hola y bienvenidos. Soy Jane Houston-Jones del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California.Este es el último mes del Año Internacional de la Astronomía. Pero eso no debe impedirlea continuar observando el próximo año.

El objetivo de este es una de las constelaciones más reconocibles: Orion.

La Nebulosa de Orión es fácil de encontrar, y es uno de los objetos más bellos de observar a través de un telescopio. Se puede ver a simpe visa sin ayuda, también, incluso en la ciudad. Galileo observó y esbozó la constelación de Orión, e incluso, el pequeño grupo de estrellas en la región del Trapecio de la nebulosa de Orión. Sin embargo, nunca escribió ni trazó la nebulosa el mismo. Ningún otro de los primeros astrónomos hizo lo mismo. Una observación de 1.654 muestra no sólo que Galileo vio tres estrellas, sino también la mancha difusa que conocemos como la Nebulosa de Orión. En .1656 Christian Huygens hizo uno de los primeros bocetos mostrando más de la nebulosa.

La nebulosa de Orion esta formada por por brillante gas que rodea  jóvenes estrellas calientes en el borde de una enorme nube molecular interestelar a sólo 1500 años luz de distancia. Esta región de formación de estrellas mas cercana, y nuestra mejor ventana hacia el nacimiento de estrellas.

En el centro de la nebulosa se encuentran cuatro grades estrellas jóvenes cuyos vientos estelares se han labrado una cavidad conocida como el Trapecio. En la misma región se están formando los discos protoplanetarios de gas y polvo. Los sistemas solares como el nuestro, se forman de discos como estos.

Los vientos estelares de las estrellas crean burbujas y arcos, frentes de descarga, y un gran aguero hondo. Oscuros pilares de gas se encuentran en las capas exteriores. Y enanas marrones frías  tambien se encuentran dentro de la nebulosa.

La próxima vez que desun paso fuera y mires la constelación de Orión, observa su cinturón de tres estrellas, y la espada que cuega de su cinturón. La estrella en medio de la espada se parece a la descripción de William Herschel de hace dos siglos: una niebla de fuego sin forma, el material caótico de futuros soles.

Eso es la Nebulosa de Orión.

Pedes conocer todo acerca de las misiones de nasas en www.nasa.gov

Y eso es todo por este mes.  Soy Jane Houston-Jones. Nos vemos el año que viene!”

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Parece una burbuja de jabón o incluso un fallo de la camara fotográfica, pero la imagen con la que abrimos el artículo es una nebulosa planetaria descubierta recientemente.

Las nebulosas planetarias, que deben su nombre tras haber sido identificadas de forma erronea en su origen por los astrónomos, se forman cuando el envejecimiento de una estrella con un peso máximo de ocho veces la masa del sol comienza a desprenderse de sus capas exteriores en forma de nubes de gas luminoso. La mayoría adquieren forma elípticas, de dos lóbulos o de cigarro, tras evolucionar a partir del gas y polvo expulsado por las estrellas en una fase final de su vida. (Leer mas sobre Nebulosas)

Dave Jurasevich, del Observatorio de Monte Wilson en California, descubrió la “burbuja Cygnus” durante la grabación de imágenes de la zona, el 6 de julio de 2008. Unos días después, los astrónomos aficionados Mel Helm y Keith Quattrocchi también la encontraron.

La burbuja, que fue nombrada oficialmente PN G75.5+1,7 la semana pasada, ha estado allí un tiempo. Una mirada más cercana a las imágenes en una segunda pasada, reveló que tenía el mismo tamaño y brillo desde hace 16 años. Jurasevich piensa que se habia pasado por alto porque dicho brillo es muy débil.

“Es un bello ejemplo”, dice Adam Frank, de la Universidad de Rochester, Nueva York. “Las nebulosas esféricas son muy raras”. Una explicación es que la imagen está mirando por uno de los extremos de la garganta de una típica nebulosa cilíndrica. Sin embargo, aun así es extraordinariamente simétrica, dice Frank.

fuente : New Cientist

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Podemos definir el objeto celeste denominado Nebulosa como una nube interestelar de polvo, hidrógeno y plasma.

Originalmente el término Nebulosa se empleaba erróneamente para denominar a cualquier objeto astronómico caracterizado por su distensión, incluyendo a las galaxias.

 Formación de las Nebulosas

Parece ser que, por lo que conocemos, la existencia de una nebulosa y su formación, están directamente relacionadas con la etapa inicial o final de la vida de las estrellas.

Las nebulosas más comunes son aquellas nebulosas que constituyen regiones del espacio en las que se está produciendo la formación de estrellas. En estas regiones, las nebulosas se forman debido al colapso de gas en el medio interestelar. El gas, polvo y otros materiales se unen para formar grandes masas que atraen materia lejana, llegando a ser en ocasiones suficientemente grandes como para formar estrellas. Muchas nebulosas se forman debido al colapso de gas en el medio interestelar. Como los materiales colapsan bajo su propia masa, multitud de estrellas se suelen formar en el interior y su radiación ultravioleta ioniza el gas envolvente, haciéndolas visibles. El tamaño de estas nebulosas, conocidas como regiones H II, varía dependiendo del tamaño original de la nube de gas y el número de estrellas formadas puede variar enormemente.

En estos casos, estrellas y nebulosas coexisten la una gracias a la otra, ya que las estrellas nacen a partir de una fase avanzada de la formación de las nebulosas, y las nebulosas alcanzan todo su significado gracias a la radiación ultravioleta de las estrellas que la ionizan. Un ejemplo famoso de nebulosa de formación estelar es la Nebulosa de Orión.

Una segunda relación es la opuesta, aquella en que la nebulosa se forma gracias a una de las fases finales de la vida de una estrella. En este caso, la nebulosa se forma gracias a la estrella, en oposición al caso que acabamos de contar.

Ya habíamos explicado en el artículo “venimos de las estrellas” como todas las estrellas pierden materia en cada fase de su desarrollo. En una fase avanzada, cuando la estrella ya ha perdido aproximadamente la mitad de su masa, se agota el hidrógeno que arde en su núcleo y se transforma en helio, para pasar, en una fase posterior, a fundirse los núcleos de helio, lo que conlleva la transformación de los mismos en oxígeno y carbono.

Llegados a este punto, la estrella se compone de tres estratos: Un núcleo central compuesto por carbono y oxígeno que ya no experimenta reacciones de fusión nuclear; una capa de helio candente en la parte central y en la que si se producen este tipo de reacciones y una capa superficial de hidrógeno, que rodea a la estrella desde su nacimiento gracias a la baja temperatura y presión, que aun no han permitido las reacciones de fusión.

El calor que desprende las reacciones de fusión nuclear hace que la estrella se expanda hasta dimensiones radiales de varios cientos de millones de kilómetros, decreciendo enormemente la fuerza gravitatoria en la superficie, momento en que la materia comienza a abandonar la capa superficial de la estrella. Este proceso además es favorecido por las explosiones nucleares, haciendo que el estrato superior de hidrógeno sea expulsado violentamente, hasta que la estrella alcanza una de sus fases finales transformándose en una enana blanca.

Es lo que se conoce como nebulosa planetaria, cuyo nombre es debido, aun no teniendo nada que ver, a que su forma redondeada recuerda ala de un planeta. La estrella queda en el centro de la nebulosa irradiándola con su  luz y permitiendo que se vea.

Un tipo de estrella que podría llegar a tener este tipo de evolución en un futuro muy lejano podría ser el sol. El caso actual mas conocido es la Nebulosa de la Lira, en la constelación de Lira.

Si en lugar de producirse una nebulosa en la fase de enana blanca, el proceso se pospone, este podría tener lugar gracias a la fase de supernova de la estrella, donde la vida de la estrella terminaría con una explosión, donde el material expulsado por la explosión sería ionizado por una estrella neutrón, resto de la supernova. Un ejemplo de nebulosa procedente de los restos de una supernova es la Nebulosa del Cangrejo, en la constelación de Tauro.

En cualquiera de los dos casos, el tamaño y forma de la nebulosa dependerá de la vida de la misma, ya que se van expandiendo a lo largo de millones de años.

 Clasificación de las Nebulosas según la procedencia de la luz emitida

Hemos hablado de cómo las estrellas iluminan a las nebulosas haciéndolas visibles ante nuestros ojos, sin embargo, esta luz nos puede llegar hasta nosotros de formas muy diferentes,  procediendo desde la emisión directa del interior de la nebulosa, hasta de la emisión de los cuerpos celestes que rodean a la nebulosa.

En las nebulosas de emisión (caso más común), la nebulosa se ilumina desde dentro, es decir, el gas de la propia nebulosa es el que brilla gracias a las transformaciones que ha ido sufriendo por la radiación  ultravioleta recibida de las estrellas cercanas, ya sean en el caso de formación de las mismas o en su proceso de destrucción.

Un caso intermedio son las nebulosas de reflexión, que como bien indica su denominación, reflejan la luz de estrellas cercanas. En estos casos, las estrellas que las rodean no son lo suficientemente grandes ni calientes como para hacer llegar una radiación ultravioleta lo suficientemente potente como para excitar el gas. Podemos encontrar un claro ejemplo en las Pléyades, donde podemos visualizar una nebulosa que refleja la luz de la estrella Mérope.

El caso más opuesto a las nebulosas de emisión son las nebulosas de absorción (nebulosas oscuras). Estas ni si quiera están rodeadas de estrellas lo suficientemente potentes ni cercanas para hacer llegar la luminosidad suficiente para que la nebulosa pueda reflejarla. ¿Entonces como es que podemos observarlas? La única forma de visualizar las nebulosas oscuras que conocemos, es gracias al constaste con un fondo estelar poblado, lejos en distancia de la nebulosa, y que nada tiene que ver, pero que su posición relativa desde la tierra permite que la nebulosa “absorba” la luz de estos objetos celestes, impidiendo que la misma llegue hasta nosotros. La consecuencia es una región del espacio oscura que destaca gracias a un entorno estrellado. Podemos identificar una nebulosa de absorción en la constelación de Orión, la conocida como Nebulosa Cabeza de Caballo.

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Esa es la edad de nuestro universo conocido. Pero….¿De donde venimos?. ¿Cuál es el origen de la materia?.

Según la teoría alfa, beta, gamma, el universo estaba constituido al principio por una sustancia compuesta esencialmente por neutrones, a la que George Gamow dio el nombre de Ylem, término utilizado por Aristóteles para designar la materia primordial

Un segundo después del Big Bang, el Ylem era extremadamente denso y caliente, con una temperatura de cerca de 10.000 millones de grados, y los neutrones, comenzaron a desintegrarse en protones y electrones.

La expansión del universo determinó una disminución de la temperatura y, al alcanzar el millón de grados (unos cien segundos después del Big Bang), los neutrones y protones comenzaron a unirse, formando núcleos de deuterio, que a su vez se combinaron con otros protones y neutrones, dando origen a los a núcleos de Helio.

De esta forma, en el plazo de pocos minutos, cerca de la cuarta parte de la masa del universo quedó convertida en helio, mientras que el resto del universo permaneció en la forma de núcleos de hidrógeno.

Durante el siguiente millón de años el universo siguió expandiéndose hasta que la temperatura descendió a unos cuantos miles de grados y se formaron entonces los primeros átomos de Hidrógeno y Helio.

Millones de años más tarde, estos átomos generaron estrellas en cuyo interior tuvieron lugar las llamadas “reacciones nucleares de fusión”.

La fusión nuclear es un proceso donde dos o más núcleos se combinan para formar un elemento con un número atómico mayor (más protones en el núcleo). Las reacciones de fusión son las responsables de la energía emergente del Sol y las estrellas,  dicha energía está relacionada con la famosa ecuación de Einstein, E=mc².

Para que ocurra una reacción de fusión es necesario que los núcleos estén muy cerca el uno del otro de manera que las fuerzas nucleares sean relevantes y aproximen los núcleos, tiene que contrarrestar por tanto a las fuerzas electrostáticas por la que los núcleos de carga positiva se repelen. Por estas razones estas reacciones se alcanzan en el centro de las estrella cuando la densidad y temperatura son suficientemente altas.

Existen diversos ciclos de fusión que son responsables de las diferentes fases de la vida de una estrella tal y como se comenta a continuación.

En primer lugar si una nube de gas es lo suficientemente grande, comienza a contraerse. La densidad y la temperatura aumentan, de manera que la fusión nuclear puede iniciarse. En esta fase el Hidrógeno se convierte en Helio.  Al “consumirse” el Hidrógeno, la contracción se detiene. En este momento, el gas se convierte en estrella. Este es el estado en que se encuentra nuestro Sol.

Después de billones de años, cuando la mayoría del hidrógeno combustible se ha consumido y la estrella comienza a contraerse de nuevo la estrella tiene que usar otro combustible, el Helio, el  siguiente elemento de la tabla periódica después del Hidrógeno.

Cuando la temperatura en el centro de una estrella llega a 100 millones de grados Kelvin sucede la fusión de Helio a Carbono además de la formación de Oxígeno resultante de la fusión de Carbono y Helio.

La etapa siguiente en la vida de una estrella se llama gigante roja, debido en parte al aumento de su tamaño. Cuando a la estrella roja gigante se le acaba el combustible, comienza a contraerse nuevamente. Esta contracción calienta mucho el núcleo de la estrella, de manera que se forman elementos más pesados, como son el Neón, Sodio, Magnesio, Sulfuro, Silicón, Níquel, Cobalto y Hierro.

Cuando a la estrella se le acaba este último tipo de combustible, se concluye que ha llegado al final de su vida. En este punto la estrella comienza a desprender capas porque no puede contenerlas por más tiempo. Convirtiendose en una  nebulosa planetaria.

El centro de la estrella se convierte además en una enana blanca (estrella extremadamente densa con tamaños del orden de un planeta).

Finalmente, cuando la enana blanca ha utilizado toda su energía, para de brillar y se convierte en una enana negra, es decir, una estrella muerta. Se espera que esta sea la última etapa de nuestro Sol.

Para las estrellas con masas mayores que el Sol (hasta 40 veces más grandes), las capas externas de la estrella pueden ser arrojadas con más fuerza. Se trataría entonces de otra etapa en la vida de este tipo de estrellas, convirtiéndose en este caso en una supernova.  Este tipo de estrella colapsa a un tamaño muy compacto  pudiendo llegar a convertirse en un agujero negro.

Teniendo en cuenta esto llegamos a la conclusión de que todos los elementos necesarios para la formación de la vida en la Tierra, fueron y siguen siendo generados por reacciones nucleares de fusión llevadas a cabo en las estrellas a lo largo de las diversas etapas de su vida.

Cabe pensar que la existencia del agua (H2O), principal componente de nuestro organismo y el medio donde se cree que se dieron las reacciones químicas necesarias para el origen de la vida, es obra de estos increíbles astros.

Quizás a partir de ahora ya no solo miraremos a un microscopio para entender las bases de la vida en la Tierra, quizás ahora utilicemos un telescopio para observar a las responsables de la creación de la materia, quizás ahora miraremos a las estrellas….

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