Archivo de la etiqueta: Material interestelar

Detección del Hidruro de Helio.

Luego del Big-Bang, el Universo entró en la etapa de la recombinación.
Las partículas atómicas cargadas (iones) comenzaron a combinarse en átomos; de los más simples como el Hidrógeno (H) y Helio (He) a los más complejos.
Luego estos átomos se enlazaron en moléculas, de las más simples a las más complejas. Primero fue la de di-hidrógeno (H2) y luego las de especies como el Hidruro de Helio (HeH+).

La molécula de H2 ha sido detectada, pero la de HeH+ se ha mantenido elusiva. Esta molécula, irradia en el infrarrojo, radiación que no llega a la superficie del Planeta porque resulta filtrada por la atmósfera. Así sería detectada sólo en el espacio exterior o a gran altura del suelo.
Un lugar para buscarla, es en las nebulosas planetarias o remanentes de supernova. Son regiones donde hay material ionizado (formado por partículas atómicas) expulsado por estrellas, donde ese material se expande, se enfría y las partículas se recombinan en átomos y luego en moléculas. Es el escenario más parecido al Big – Bang.

La nebulosa planetaria NGC 7027, en la constelación del Cisne a unos 3000 años luz de Casa, fue observada por SOFIA, un observatorio infrarrojo montado en un avión.

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Imagen de NGC 7027 crédito de NGC 7027 (Hubble/NASA/ESA/Judy Schmidt)

En observaciones de esa nebulosa planetaria realizadas por SOFIA, se pudo detectar la existencia de la molécula de HeH+ en esa nebulosa.
Luego, si bien esa molécula se habría formado en esa región del espacio, queda demostrado no sólo su existencia, sino la veracidad del modelo que asegura la formación de especies químicas de las más simples a las más complejas en entornos de materia en expansión como fue el del Big – Bang.

Referencia:

  • The First Molecular Bond in The Universe Has Finally Been Detected in Space || PETER DOCKRILL.

Fuente:

  • Astrophysical detection of the helium hydride ion HeH+ || Rolf, Güsten et al.

pdp.

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Posible agujero negro de masa intermedia en Sagitario.

Los agujeros negros son regiones de tan alta gravedad que ni la luz puede escapar de ellas.
En su centro, hay un objeto masivo colapsado como generador de ese tremendo campo gravitatorio.
Los hay de tipo estelar, con una masa cientos de veces la masa del Sol; y supermasivos, de millones de veces la masa de nuestra Estrella.
Entre los cientos y los millones se ubican los de miles de veces la masa del Sol; esos son los elusivos y poco descubiertos agujeros negros de masa intermedia.
Se piensa que en el centro de los cúmulos globulares (agrupación de estrellas en forma de globo) hay un agujero negro de este tipo.

Los agujeros negros emiten desde sus vecindades, de donde aún puede escapar la energía. Cuando están rodeados de materia, ésta se arremolina mientras cae en el agujero negro. En ese proceso se recalienta por autofricción y emite energía, además de alimentar unos chorros bipolares de materia y energía.
Si el agujero negro no está rodeado de materia, entonces nada tiene para que exista radiación desde sus cercanías y se mantiene inactivo y “silencioso”.
Pero otras veces, la misma materia que lo rodea impide que la radiación producida cerca de él llegue a ser observada; incluso, pueden disimularse los chorros bipolares dependiendo de la intensidad de la energía irradiada.

A unos 25 mil años luz de casa, en la dirección del centro galáctico, en la constelación de Sagitario, se observó una nube de gas con movimiento circular, como de remolino.
Esto es típico de nubes de gas sintiendo la gravedad de un objeto masivo.
Las observaciones del movimiento de esta nube, son consistentes con movimientos orbitales (Keplerianos) en torno a una masa de unas 30 mil veces la del Sol.

Ilustración crédito de NOAJ

No se detectó observacionalmente la presencia de esa masa, la que estaría contenida en una región menor a nuestro Sistema Solar.
La falta de observación y las características de ese objeto, hacen suponer que se trata de un agujero negro de masa intermedia. Por su cercanía al centro galáctico, podría terminar siendo asimilado por el supermasivo que hay en el centro de la Vía Láctea.

 

Referencia:

Fuente:

pdp.

Los berrinches en la nursery de Carina.

Las estrellas nacen de una nube de materia en un ambiente bastante caótico.
Con sus primeras luces, irradian un viento de energía y partículas, incluso chorros bipolares que afectan sus vecindades.
Con esa radiación, las estrellas limpian su entorno alejando materia que le pueda servir para seguir creciendo. Así es como se piensa que las grandes estrellas nacen de la unión de dos o más protoestrellas. Otra posibilidad es que tomen materia de su entorno a través de líneas de campo magnético a través de sus polos. Pero en general, tienden a limpiarse “soplando” lo que la aun la rodea, salvándose los más pesado; esto es coágulos de polvo que dará origen a planetas.

A unos 7500 años luz de casa, se encuentra el complejo nebular de Carina, una formidable región de formación estelar de la Vía Láctea.

Imagen de la nebulosa de Carina crédito ESO’s VISTA telescope at the Paranal Observatory in Chile.

Conocida también como nebulosa de la Quilla, en ella vive la vigorosa Eta Carina rodeada de su propia nebulosa. Rica en estrellas calientes, es una región de vigorosos vientos estelares de las jóvenes estrellas que allí viven.
Hay pilares de polvo, los que estoicamente soportan esa radiación protegiendo el gas que dará lugar a más estrellas. Sin ellos ese gas se dispersaría por efecto de la radiación recibida.

Video: ESOcast 175 Light: Stars and Dust in the Carina Nebula (4K UHD).

Publicado el 29 ago. 2018.

Pero la defensa que ofrecen las regiones de polvo no durará para siempre.
En la puja entre viento estelar y pilares de polvo, está ganando el viento estelar, el que va disipando lentamente las regiones de polvo desde las partes menos densas. El mismo efecto que hace un viento constante sobre un médano.

Fuente:

pdp.

Embriones planetarios en discos circunestelares jóvenes.

Los embriones no suelen tener parecido con su aspecto final, pero guardan todo el potencial de lo que serán.
En el caso de los planetas, primero debe darse los protoplanetas y antes los embriones planetarios; todo dentro de un sistema donde suele haber una protoestrella; todo dentro de una nube de materia.
Esos protoplanetas podrán terminar como rocosos capaces de albergar vida, súper-Tierras o gigantes gaseosos. Por su lado, la estrella podrá o no ser de tipo Solar. Todo comienza con la acreción de materia, el colapso por autogravitación. En ese proceso, empieza a elevarse la temperatura y los embriones se hacen detectables en bajas frecuencias. En el caso de la formación planetaria, todo se origina a partir de granos de polvo. De algo que es casi nada a todo un planeta.

En el centro de un disco de materia de apenas 100 mil años, está TMC1A, una protoestrella de tipo Solar. A una distancia de ella menor a 15 veces la distancia Tierra – Sol, hay evidencias de embriones planetarios; emisión térmica de polvo.

embioExop

Registro de diferentes emisión térmica de granos milimétricos. Imagen publicada en el trabajo de Daniel Harsono et al.

Se trata de granos milimétricos en cantidad y características que pueden dar origen a exoplanetas gigantes gaseosos.
Esto viene a confirmar que la formación planetaria en discos jóvenes, puede darse en épocas tempranas.

Fuente:

  • arXiv:1806.09649v1 [astro-ph.SR] 25 Jun 2018, Evidence for the start of planet formation in a young circumstellar disk, Daniel Harsono et al.
    https://arxiv.org/pdf/1806.09649.pdf

pdp.

Un objeto de Hanny en M51.

Los objetos o nubes de Hanny, son nubes de gas excitadas por radaición de objetos cercanos, por lo que irradian luz (energía) (https://es.wikipedia.org/wiki/Objeto_Hanny).
Un ejemplo lo da el sistema formado por una nube de Hanny y la galaxia IC 2497 (pdp, 30/nov./2017, La nube de Hanny en IC 2497, https://paolera.wordpress.com/2017/11/30/la-nube-de-hanny-en-ic-2497/).

Hanny’s Voorwerp

Imagen crédito de NASA, ESA, W. Keel (Univ. Alabama), et al., Galaxy Zoo Team

M51 es una estructura galáctica de gran formación estelar, formada por la galaxia Remolino NGC 5194 o M51A y su pequeña e interactuante compañera NGC 5195 o M51B, a unos 16 millones de años luz (AL) de Casa.

Al “Norte” del sistema, se observó una larga nube circungaláctica de gas ionizado (formado por partículas atómicas [átomos partidos]), extendiéndose en una región de unos 82000×2400 AL a unos 100 mil AL de M51.

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Imagen publicada en el trabajo de Aaron E. Watkins et al.

No muestra evidencias de estrellas inmersas en ella ni de una estrella que la haya generado.
Por sus características, fue ionizada por un brusco frente de energía proveniente de un núcleo activo de galaxia potenciado por un agujero negro (Cuasar), ahora más desvanecido.
Su origen puede haber sido a través de un “desgarro” gravitacional de materia, o por la acción del viento estelar durante una brusca formación de estrellas en M51.
Se trata entonces de un resto fósil de cierta actividad relacionada con el sistema, lo que la convierte en el objeto de Hanny más cercano (hasta abril 2018).

Fuente:

pdp.

Protoestrellas en ambientes hostiles.

Sabemos que las estrellas nacen de nubes de gas en colapso.
Para eso, en la nube deben darse condiciones favorables a este proceso de formación estelar. La nube debe estar fría, así el gas en estado molecular, no tiene mayores turbulencias que molesten al proceso de colapso para la formación de protoestrellas.
Hay muchos proceso reguladores de la formación estelar, todos colaboran con una sutil ayuda al colapso del gas (pdp, 28/may./2013, Procesos reguladores de la formación estelar, https://paolera.wordpress.com/2013/05/28/procesos-reguladores-de-la-formacion-estelar/).

No hay ambiente más hostil para el nacimiento de estrellas que las nubes calientes, donde las moléculas se rompen en átomos y éstos se ionizan (se parten en sus partículas componentes). En esos ambientes, incluso suelen haber grandes convecciones, corrientes de materia que atentan contra la serenidad necesaria para el colapso gravitacional originador de estrellas.
Esos ambientes existen.
El material que cae en un agujero negro (AN), se arremolina, autofricciona y recalienta. Más aún, desde los polos del AN salen chorros de materia a alta velocidad y temperatura.
Todo lo contrario de lo esperado para que nazcan estrellas.
Sin embargo, se han observado estrellas en formación con alta velocidad en los chorros de materia de los ANs centrales de alguna galaxias.

Black hole wind sweeping away galactic gas

Ilustración sin crédito – ver enlace.

Todo indica que en esos chorros, la materia se enfría antes de lo que se espera y permite la formación de átomos y moléculas. Luego, a medida que se frena, se dan las condiciones que permiten la formación estelar. La protoestrellas así formadas serían más calientes que las que se dan en ambientes menos hostiles.

Referencia:

Fuente:

  • MNRAS 000, 1–30 (2017), Preprint 24 October 2017. The origin of fast molecular outflows in quasars: molecule formation in AGN-driven galactic winds, Alexander J. Richings et al.
    https://arxiv.org/pdf/1706.03784.pdf

pdp

Polvo estelar pre-Solar.

Ya sabemos que somos hijos de las estrellas, en particular de las supernovas (SNs) (pdp, 6/ago./2013, Somos hijos de las estrellas, pero ¿de cuáles?, https://paolera.wordpress.com/2013/08/06/somos-hijos-de-las-estrellas-pero-de-cuales/).
Cuando una estrella masiva explota en un evento de SN, retorna al espacio material enriquecido, procesado en su interior. De ellas provienen todos los elementos que se encuentran en el Universo, incluso en nuestro Planeta y en Nosotros.
La nube progenitora de nuestro Sistema Solar provino de una SN. Así, el Sol es una estrella de segunda generación. De esa misma nube se formaron los Planetas, entre ellos, la Tierra, y en ella, Nosotros; todo con los elementos de aquella SN.

Los asteroides y cometas tienen registros de los orígenes del Sistema Solar.
Estudiando los caídos como meteoritos, se encontró que tienen partículas de Silicio. Se trata de un tipo de polvo estelar que se produce luego del estallido de una estrella como SN, en particular de tipo II.

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Ilustración de un gano de polvo de Silicio generado en un remanente de SN de tipo II como la Nebulosa del Cangrejo – Crédito: NASA & Larry Nittler. 

Los modelos indican que del material expulsado en el estallido, forman partículas conocidas como polvo; polvo estelar. Un tipo de ese polvo, está dado por partículas de Silicio, las que se formarían luego de dos años del estallido.
Así, no es raro que los meteoritos muestren incrustasiones de esas partículas.
Pero sucede que el Silicio hallado en esas piedras del espacio exterior, se formó hace más de 4600 millones de años; eso las convierte en partículas más viejas que el Sistema Solar, y por lo tanto, que los meteoritos que las contienen, ya que la edad del Sistema Solar es de unos 4500 millones de años.

Luego, se trata de polvo estelar pre-Solar.
Una SN de tipo II generó ese polvo, el que con el correr del tiempo contaminó (por decirlo de alguna manera) a la nube progenitora de nuestro Sistema, la que su vez fue generada por otra SN.

Referencia:

Fuente:

pdp.