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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.

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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.

nubeM51

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.

Image

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.

La nube de Hanny y la galaxia IC 2497.

Las nubes u objetos de Hanny, son nubes de gas que irradian luz y fueron un misterio por al menos 10 años (https://es.wikipedia.org/wiki/Objeto_Hanny).

Hanny’s Voorwerp

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

En la imagen se aprecia una nube de Hanny a la izquierda del centro, de aspecto verdoso. Hacia la derecha, la galaxia IC 2497. Entre ambos objetos a unos 100 mil años luz (AL) de distancia.
Siempre resultó un misterio el origen del brillo de esa nube, aunque siempre se sospechó del agujero negro (AN) central de la galaxia como responsable de causarlo.

Recordemos que se los llama así, porque de ellos no escapa ni la luz. Pero ésta sí puede salir de sus vecindades, como producto de la fricción de materia que cae en forma de remolino sobre el AN.
De esta manera, esa radiación puede excitar a la nube de Hanny vecina a la galaxia y hacer que ésta brille. Pero resulta que el AN no muestra tanta actividad como para producir esa excirtación en la nube.
Luego hay dos escenarios posibles.
Por un lado, al AN está siendo obscurecido por material en nuestra dirección, dando la aprariencia de estar poco activo.
Por otro lado, el AN disminuyó su actividad y la nube brilla por lo que aún le sigue llegando, o también dejó de brillar y vemos lo que aún nos llega.

Se estudió en centro de la galaxia y de detectó polvo, material que opaca el brillo proveniente de las vecindades del AN. De esta manera, se está dando el primer escenario.
Observando en Rayos X, donde la energía de esa frecuencia puede atravesar el material que rodea al AN, se detectó que está brillando menos de lo esperado. De esta manera se está dando el segundo escenario. Esta disminución de brillo se debe a una disminución en la acreción de material en el AN.
Luego, se están dando ambos escenaios.

En el caso del segundo, hay que saber cuándo disminuyó la acreción. Si ésta disminuyó hace menos de 100 mil años (distancia en AL entre la nube y la galaxia), la nube brilla debido a la radiación que aún le llega desde AN. Si hace más tiempo, la nube también dejó de brillar y vemos la luz que aún nos llega desde ella.

Referencia:

Fuente:

  • MNRAS 000 , 1–9 (2016), Preprint 23 November 2017, Joint NuSTAR and Chandra analysis of the obscured quasar in IC 2497 – Hanny’s Voorwerp system, Lia F. Sartori et al.
    https://arxiv.org/pdf/1711.06270.pdf

pdp.

Eco lumínico de SN 2014J.

¿Puede algo moverse más rápido que la luz?
La respuesta es: No.
Pero los objetos virtuales sí pueden. Como se trata de imágenes producidas por reflexiones de luz, no son objetos físicos con masa, y por lo tanto pueden moverse a velocidades superluminales.

El punto de luz que realiza el barrido en la pantalla de un monitor, se mueve a mayor velocidad que la luz. Eso se debe a que no es un objeto real bajo las leyes de la Naturaleza.
Si tenemos una fuente de luz reflejándose frente a un espejo plano, su reflejo se moverá sobre una pantalla (delante del espejo y detrás de la fuente) si se hace oscilar la superficie reflectante. Ese reflejo, se moverá más rápido con la distancia. A mayor distancia a la pantalla, mayor “barrido”. Muy lejos del espejo, el reflejo puede recorrer una distancia enorme en un instante y superar la velocidad de la luz, ya que esa fuente de luz, es un reflejo, proveniente de un objeto virtual detrás del espejo y no un objeto físico que emite luz mientras se mueve.
Como la imagen virtual se forma detrás del espejo a la misma distancia que está el objeto real de la superficie reflectante, esa imagen virtual ubicada detrás del espejo, puede moverse superluminalmente si el objeto real está muy lejos de la superficie reflectante y ésta oscila muy rápido.

Cuando hay un estallido estelar, la luz puede reflejarse en material interestelar y producir ecos lumínicos. Esos reflejos, dan la apariencia de material expandiéndose rápidamente, pero en realidad son imágenes virtuales que pueden ser superluminales (pdp, 18/may./2016, Ecos lumínicos…, https://paolera.wordpress.com/2016/05/18/ecos-luminicos-y-expansion-de-remanentes-en-supernovas/).
Un ejemplo muy comentado (entre tantos) es el caso de V838 Mon.


Muchos pensaban que se trataba de material en expansión, lo cual era cierto; pero lo que se movía tan rápido era en realidad el reflejo de luz en el materia de las vecindades.

Aquí hay otro ejemplo más.
Se trata del eco lumínico de la supernova (SN) 2014J en la galaxia M82 a 11 millones de años luz (AL) de Casa.

image of nebula with insets

La cruz señala la posición de la SN 2014J – NASA HUBBLE.

 

Hubble Movie Shows Movement of Light Echo Around Exploded Star

NASA-HUBBLE STScI-2017-42.

Las imágenes van de noviembre del 2014 a octubre del 2016.
En ellas se aprecia la evolución del eco lumínico propagándose entre el material vecino a la SN que se extiende de 300 AL a 1600 AL de ella.

Fuentes:

pdp.