La famosa estructura con forma de mano, conocida como mano de Dios, también llamada B1509, es una nebulosa enorme llena de energía y partículas impulsadas por un púlsar que quedó tras la explosión de su estrella. Un púlsar es una estrella de neutrones que gira rápidamente arrojando energía al espacio que la circunda para crear complejas e intrigantes estructuras, entre ellas una que se parece una mano cósmica gigante. Las estrellas de neutrones se crean cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible y colapsan. B1509 está girando completamente alrededor de casi 7 veces por segundo y está liberando energía en su entorno a un ritmo prodigioso, presumiblemente porque tiene un campo magnético intenso en su superficie, estimado en 15 billones de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra
A partir de observaciones durante 14 años del telescopio espacial Chandra se ha podido apreciar cómo la onda expansiva de la explosión se mueve a casi 14 millones de kilómetros por hora, como podéis ver en el siguiente vídeo:
«La Mano» se encuentra a unos 17.000 años luz de la Tierra en la constelación del Compás. Los astrónomos estiman que la luz de la explosión de la supernova llegó a la Tierra hace unos 1.700 años, o cuando el imperio maya florecía y la dinastía Jin gobernaba China. Según los estándares cósmicos, el remanente de supernova formado por la explosión es uno de los más jóvenes de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
El telescopio espacial Chandra está estudiando una espectacular supernova llamada SN2005V descubierta por el instrumento LIRIS el 30 de enero de 2005. Esta supernova se encuentra cerca de la brillante región central de la galaxia NGC 2146.
La supernova 2005V fue un tipo de explosión estelar causada por el colapso del núcleo de una estrella masiva y es uno de al menos dos eventos de supernova detectados en este galaxia estelar en los últimos 20 años.
NGC 2146 es una galaxia espiral barrada en la constelación de Camelopardalis. La galaxia fue descubierta en 1876 por Friedrich August Theodor Winnecke .
Tiene un diámetro menor que nuestra galaxia, concretamente unos 80.000 años luz. La característica más llamativa de la galaxia son los polvorientos carriles de un brazo en espiral que atraviesa el núcleo de la galaxia como se ve desde la Tierra, el brazo se dobló 45 grados seguramente por un encuentro cercano con una galaxia más pequeña que se cree que es la galaxia NGC 2146a y ocurriendo el evento alrededor de 800 millones de años atrás. A este encuentro cercano se le atribuye las tasas relativamente altas de formación de estrellas que califican a NGC 2146 como una galaxia de explosión estelar basatante espectacular.
Tiene dos eventos de supernovas conocidos :
La ya nombrada en esta entrada como SN 2005V , que es una supernova de tipo Ib/c.
Y la supernova SN 2018zd , una supernova de tipo II (posiblemente de tipo IIn), que fue descubierta el 2 de marzo de 2018 por Koichi Itagaki.
Una explosión de supernovaes uno de los eventos más violentos del Universo que llega a eclipsar el brillo de una Galaxia. La explosión de la una supernova libera gran cantidad de energía y luz en el medio interestelar. Una supernova también libera radiaciones de alta energía, los rayos gamma, que pueden ser muy perjudiciales para cualquier planeta cercano a esa explosión. El brillo de la explosión puede apreciarse durante mucho tiempo, y a lo largo de la historia de nuestro planeta hemos podido apreciar unas cuantas explosiones.
Estas dos imágenes contienen algunas de las miles de estrellas de un nuevo estudio realizado por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este fue el estudio más grande de formación de estrellas jamás realizado en rayos X , cubriendo unas 24,000 estrellas individuales en 40 regiones diferentes. El estudio describe el vínculo entre llamaradas muy poderosas , o estallidos, de estrellas jóvenes y el impacto que podrían tener en los posibles planetas en órbita a su alrededor.
Dentro de este gran conjunto de datos, los astrofísicos identificaron más de mil estrellas jóvenes que emitieron llamaradas que son mucho más energéticas que la llamarada más poderosa jamás observadas por los astrónomos modernos en el Sol, el «Evento Solar Carrington» en 1859. Las llamaradas «Super» están en menos cien mil veces más enérgico que el Evento Carrington y «mega» llamaradas hasta 10 millones de veces más enérgico.
La Nebulosa de la Laguna (izquierda) es un área a unos 4.400 años luz de la Tierra en la galaxia Vía Láctea donde las estrellas se están formando activamente. Este campo de visión muestra la parte sur de una gran burbuja de gas hidrógeno, además de un cúmulo de estrellas jóvenes. Los datos de Chandra (violeta) se han combinado con datos infrarrojos (azul, dorado y blanco) del Telescopio Espacial Spitzer en esta imagen compuesta.
La imagen de la derecha muestra la región de formación de estrellas llamada RCW 120, que también se encuentra en la Vía Láctea, pero un poco más lejos, a una distancia de unos 5.500 años luz. Esta vista de RCW 120, que tiene las mismas longitudes de onda y colores que el compuesto Lagoon, contiene una burbuja en expansión de gas hidrógeno, de unos 13 años luz de diámetro. Esta estructura puede estar arrastrando material hacia una capa densa y provocando la formación de estrellas.
Una secuencia de imágenes de rayos X de Chandra muestra una estrella joven (llamada «Laguna 180402.88-242140.0») en la Nebulosa Laguna que experimentó un «mega destello». Esta llamarada fue aproximadamente 250.000 más enérgica que la llamarada más poderosa observada por los astrónomos modernos en el Sol, y duró aproximadamente tres horas y media. Fue seguido por una bengala más pequeña. La duración total de la película cubre casi 23 horas y se incluyen 27 imágenes. Esta estrella tiene solo alrededor de 1,5 millones de años, en comparación con la edad del Sol de 4.500 millones de años, y tiene una masa aproximadamente tres veces mayor que la del Sol. (Nota: los cambios aparentes en la forma de la fuente de rayos X son causados por el ruido más que por un cambio real en la forma).
Un sistema estelar binario llamado Terzan 5 CX1 está actuando de una manera muy inusual y curiosa según los datos observados por el observatorio Chandra obtenidos durante casi una década y media.
Este sistema binario está ubicado en un cúmulo globular a unos 19.000 años luz de la Tierra y ha mostrado rasgos de comportamiento de dos tipos diferentes de objetos.
Los datos de Chandra de 2003 muestran que este sistema actuó como un binario de rayos X de baja masa, con una estrella de neutrones que extrae material de una estrella como el Sol. Los datos de Chandra y VLA entre 2009 y 2014 muestran que el sistema cambió para comportarse como un púlsar de milisegundos, luego en 2016 volvió a actuar como un binario de rayos X de baja masa.
Terzan 5 en óptico y rayos x. Créditos: Rayos X: NASA / CXC / Univ. de Amsterdam / N.Degenaar, et al .; Óptico: NASA, ESA
Crédito de imagen: NASA
En sistemas binarios como Terzan 5 CX1, la estrella de neutrones más pesada extrae material del compañero de menor masa hacia un disco circundante. Los astrónomos pueden detectar estos llamados discos de acreción mediante su brillante luz de rayos X, y se refieren a estos objetos como «binarios de rayos X de baja masa».
El material que gira en el disco cae sobre la superficie de la estrella de neutrones, aumentando su velocidad de rotación. La estrella de neutrones puede girar más y más rápido hasta que la esfera de aproximadamente 10 kilómetros de ancho, repleta de más masa que el Sol, gire cientos de veces por segundo.
Finalmente, la transferencia de materia se ralentiza y el material restante es arrastrado por el campo magnético giratorio de la estrella de neutrones, que se convierte en un púlsar de milisegundos . Los astrónomos detectan pulsos de ondas de radio de estos púlsares de milisegundos a medida que el haz de emisión de radio de la estrella de neutrones se extiende sobre la Tierra durante cada rotación.
Se están descubriendo agujeros negros supermasivos mucho más grandes de lo que se creía posible: miles de millones de veces la masa de nuestro Sol. Un grupo de astrónomos ha estudiado 72 galaxias a una distancia de 3.500 millones de años luz de la Vía Láctea. Gracias a los datos recogidos por el Observatorio de rayos X Chandra, el telescopio orbital de la NASA, Julie Hlavacek-Larrondo (dip. Física de la Universidad de Montreal, Canadá) se ha descubierto lo que podría ser el más gigantesco de los negros agujeros supermasivos del Universo conocido, los resultados de sus observaciones están en línea en avisos mensuales, publicados por la Royal Astronomical Society.
Créditos: X-ray: NASA/CXC/Penn. State/G. Yang et al & NASA/CXC/ICE/M. Mezcua et al.; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/A. Jubett
Estos nuevos estudios sugieren que los agujeros negros crecen más rápidamente que las galaxias que habitan, esto desafía la idea de que los agujeros negros supermasivos crecen al unísono con sus galaxias, aún no se sabe exactamente por qué los agujeros negros más masivos crecerían más rápidamente y esto continuará siendo un área activa de investigación.
Pero… ¿qué es un agujero negro?
Un agujero negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella.
Se define también como una ROTURA DEL ESPACIO-TIEMPO
La curvatura del espacio-tiempo es una de las principales consecuencias de la teoría de la relatividad general de acuerdo con la cual la gravedad es efecto o consecuencia de la geometría curva del espacio-tiempo. Los cuerpos dentro de un campo gravitatorio siguen una trayectoria espacial curva, aún cuando en realidad pueden estar moviéndose según líneas de universo lo más “rectas” posibles a través un espacio-tiempo curvado.
Imaginemos que estiramos una sabana, y estirada dejamos en su centro una bola de hierro. La sabana se hundirá por el peso de la bola, ese hundimiento del espacio lo genera la gravedad, es espacio se deforma, sí ahora dejamos sobre la sábana otra bola más pequeña será atraída hacia la más grande ya que el espacio se ha deformado y cae hacia ella. La gravedad genera en el espacio esos pozos, cuando se rompe ese espacio se produce un agujero negro.
Sí nuestro Sol concentrara toda su masa hasta unos 3 km de diámetro. En ese punto la luz se retendría debido a la enorme gravedad. Sí este corazón estelar se comprime hasta que tenga densidad infinita y volumen cero estaremos ante un agujero negro. Se genera un singularidad y un agujero negro. Se produce la rotura del espacio y del tiempo.
La gravedad de un agujero negro, provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada,llamada horizonte de sucesos. Esto es previsto por las ecuaciones de campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo los fotones. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio.
No todas las estrellas se acaban convirtiendo en agujeros negros. Podemos saberlo a partir de la masa del sol:
-Sí una estrella es menor en 1.4 veces la masa del Sol se convertiría en una enana blanca.
-Sí la masa se haya entre 1.4Ms y 3Ms se convertiría en una estrella de neutrones alcanzando altas densidades, estas estrellas son las causantes de los pulsares (altas rotaciones emitiendo energía electromagnética).
-Sí la estrella tiene una masa superior a 3Ms el colapso de la misma la convertirá en un agujero negro.
¿Porque no puede escapar la luz de un agujero negro?
-Nada puede superar la velocidad de la luz, para escapar es necesario superar la velocidad de escape de un agujero negro que es superior a la velocidad de la luz.
Si en esa formula cambiamos v por la velocidad de la luz y despejamos R, obtenemos el radio de Scwarzschild, que nos da el radio del horizonte de sucesos. Cuanto mayor masa tenga una estrella y menor radio tendrá muchas posibilidades de convertirse en un agujero negro.
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Partes de un agujero negro:
Tipos de agujeros negros:
Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a los componentes esféricos de las galaxias.
Agujeros negros de masa estelar. Se forman cuando una estrella de masa 2,5 veces mayor que la del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más. Este es el tipo de agujeros negros postulados por primera vez dentro de la teoría de la relatividad general.
Micro agujeros negros. Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los estelares. Si son suficientemente pequeños, pueden llegar a evaporarse en un período relativamente corto mediante emisión de radiación de Hawking.
Como los detectamos:
-Se detectan por la alta emisión de radiación que realizan y por las altas velocidades de las estrellas que los rodean.
En nuestra Galaxia hay un agujero negro supermasivo, el denominado Sagitario A:
Comparación de la masa de diversos agujeros negros:
Créditos: X-ray: NASA/CXC/Penn. State/G. Yang et al & NASA/CXC/ICE/M. Mezcua et al.; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/A. Jubett
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