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La «Percha» que sujeta el Universo

Observar el firmamento nos puede desvelar cosas tan espectaculares que tendrás que frotarte los ojos de la sorpresa, y sin telescopios, simplemente con unos prismáticos podrás empezar a asombrarte con el firmamento.

Sí miramos hacia la constelación de Vulpecula podemos ver un curioso cúmulo. El cúmulo de la percha, por el nombre supongo que ya empezáis a intuir la forma que tiene, la forma aparente de una percha. Aquí lo podéis ver en la siguiente imagen:

la flechaA este objeto se le llama Collinder 399, es un grupo de estrellas entre la 6ª y 7ª magnitud, hacen una línea recta con seis estrellas, y una curva de estrellas en forma de gancho de la percha que se extiende desde el centro de la recta.

Es impresionante con prismáticos, absolutamente recomendable su observación, para encontrarlo tenéis que mirar entre las constelaciones de Vulpecula y Sagitta (la flecha).

cúmulo de la percha.
El cúmulo abierto junto a la constelación de la Flecha

Románticamente podemos decir que es la percha que sujeta el Universo…

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UNIVERSO Blog cumple 8 años divulgando en el espacio

Estamos de celebración  nuestro blog cumple ocho años donde poco a poco nos hemos ido haciendo un hueco en el universo de la astronomía en la red.

Fuimos creciendo despacio con mucha ilusión y ganas de divulgar una de las ciencias más bonitas y maravillosa del Cosmos: La astronomía. Desde su creación una tarde de un 4 de junio de 2014, se han creado miles de entradas y se ha recorrido medio planeta, llegando a miles de personas interesadas en el Universo. Nuestra satisfacción es que haya un granito de arena en el universo de internet en el que Universo Blog haya llegado a alguien interesado en saber un poco más de la astronomía.

Nuestro entusiasmo se basa en explicar este mundo lo más fácil posible porque el universo en su inmensidad nos encoje el corazón pero nos ilumina con sus noches llenas de miles de estrellas y esa sensación es la que Universo Blog quiere transmitir.

  • Os recomiendo nuestro primer libro de astronomía en el que hablamos de las curiosidades del universo y muy recomendable para comenzar a aprender astronomía o conocer el espacio y las constelaciones. Es una pequeña guía para introducirse en la Astronomía.(pulsar en la imagen y tendréis más detalles, o en este enlace: Curiosidades Astronómicas
Los nombres de las Fases de la Luna
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Los diferentes colores de las estrellas. ¿Por qué tienen esos colores?

Las estrellas muestran multitud de colores, incluidos rojo, naranja, amarillo, blanco y azul entre otros muchos. Las estrellas no son todas del mismo color porque no todas tienen temperaturas idénticas ya el color que veamos depende de su temperatura. Para definir el color con precisión, los astrónomos han ideado métodos cuantitativos para caracterizar el color de una estrella y luego usar esos colores para determinar las temperaturas estelares. 

Imagen del telescopio espacial Hubble de la nube estelar de Sagitario.  La imagen muestra muchas estrellas de varios colores, blancas, azules, rojas y amarillas repartidas sobre un fondo negro.  Los colores de estrella más comunes en esta imagen son el rojo y el amarillo.
Esta imagen, que fue tomada por el Telescopio Espacial Hubble, muestra estrellas en dirección al centro de la Vía Láctea. El color de una estrella indica su temperatura. Las estrellas azul-blancas son mucho más calientes que el Sol, mientras que las estrellas rojas son más frías. En promedio, las estrellas en este campo están a una distancia de unos 25.000 años luz (lo que significa que la luz tarda 25.000 años en recorrer la distancia que nos separa de ellas) y el ancho del campo es de unos 13,3 años luz. (crédito: Equipo del Patrimonio del Hubble (AURA/STScI/NASA))

Color y Temperatura

La llamada ley de Wien relaciona el color estelar con la temperatura estelar . Los colores azules dominan la salida de luz visible de las estrellas muy calientes (con mucha radiación adicional en el ultravioleta). Por otro lado, las estrellas frías emiten la mayor parte de su energía de luz visible en longitudes de onda rojas (con más radiación proveniente del infrarrojo). Por lo tanto, el color de una estrella proporciona una medida de su temperatura superficial intrínseca o verdadera (aparte de los efectos del enrojecimiento por el polvo interestelar). El color no depende de la distancia al objeto. El color de un semáforo, por ejemplo, parece el mismo por muy lejos que esté. Si de alguna manera pudiéramos tomar una estrella, observarla y luego moverla mucho más lejos, su brillo aparente (magnitud) cambiaría. Pero este cambio de brillo es el mismo para todas las longitudes de onda, por lo que su color seguiría siendo el mismo.

Ejemplos de colores de estrellas y temperaturas aproximadas correspondientes
Color de la estrellaTemperatura aproximadaEjemplo
Azul25.000ºCSpica
Blanco10.000ºCVega
Amarillo6000 ºCSol
Naranja4000ºCAldebarán
Rojo3000ºCBetelgeuse

Muy interesante esta simulación interactiva para ver cómo cambia el color:

https://phet.colorado.edu/sims/html/blackbody-spectrum/latest/blackbody-spectrum_en.html

Las estrellas más calientes tienen temperaturas de más de 40 000ºC, y las estrellas más frías tienen temperaturas de alrededor de 2000 ºC. La temperatura de la superficie de nuestro Sol es de alrededor de 6000 ºC; su color de longitud de onda máxima es ligeramente amarillo verdoso. En el espacio, el Sol se vería blanco, brillando con aproximadamente la misma cantidad de longitudes de onda de luz rojizas y azuladas. Se ve algo amarillo visto desde la superficie de la Tierra porque las moléculas de nitrógeno de nuestro planeta dispersan algunas de las longitudes de onda más cortas (es decir, azules) de los rayos de luz solar que nos llegan, dejando atrás más luz de longitud de onda larga. Esto también explica por qué el cielo es azul: el cielo azul es la luz del sol dispersada por la atmósfera de la Tierra.

Índices de color

Para especificar el color exacto de una estrella, los astrónomos normalmente miden el brillo aparente de una estrella (discutido en Luminosidad y brillo aparente ) a través de filtros, cada uno de los cuales transmite solo la luz de una banda estrecha particular de longitudes de onda (colores). Un ejemplo crudo de un filtro en la vida cotidiana es una botella de refresco de plástico de color verde que, cuando se sostiene frente a los ojos, solo deja pasar los colores verdes de la luz.

Un conjunto de filtros de uso común en astronomía mide el brillo estelar en tres longitudes de onda correspondientes a la luz ultravioleta, azul y amarilla. Los filtros se nombran: U (ultravioleta), B (azul) y V (visual, para amarillo). Estos filtros transmiten luz cerca de las longitudes de onda de 360 ​​nanómetros (nm), 420 nm y 540 nm, respectivamente. El brillo medido a través de cada filtro se suele expresar en magnitudes. La diferencia entre cualquiera de estas dos magnitudes, por ejemplo, entre las magnitudes azul y visual (B–V), se denomina índice de color.

Para saber más:

El verdadero color del Sol

El color de las estrellas fugaces

Radiación electromagnética

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¿Cómo funcionan las estrellas?

Para ello nos centraremos en una muy conocida, el Sol. Como todas las demás estrellas del universo observable, el Sol es una enorme y brillante esfera de gas caliente y resplandeciente que se mantiene unida por su propia gravedad. Vive en la Vía Láctea, junto con aproximadamente 400 mil millones de otras estrellas. Todas funcionan según el mismo principio básico: fusionan átomos en sus núcleos para generar calor y luz. Así es como funciona una estrella.

Photo by Pixabay on Pexels.com

Para el Sol, esto significa que los átomos de hidrógeno se juntan bajo altas temperaturas y presiones. El resultado es un átomo de helio. Ese proceso de fusión libera calor y luz, a esre proceso se le denomina «nucleosíntesis estelar» y es la fuente de muchos de los elementos del universo más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. 

Entonces, de estrellas como el Sol, el futuro universo obtendrá elementos como el carbono, que producirá a medida que envejezca. Los elementos muy «pesados», como el oro o el hierro, se forman en estrellas más masivas cuando mueren y producen supernovas, o incluso en las colisiones catastróficas de estrellas de neutrones.

¿Cómo hace una estrella para hacer esta «nucleosíntesis estelar» y no explotar en el proceso? La respuesta: equilibrio hidrostático. Eso significa que la gravedad de la masa de la estrella (que atrae los gases hacia adentro) se equilibra con la presión hacia afuera del calor y la luz, la  presión de radiación , creada por la fusión nuclear que tiene lugar en el núcleo.

Es decir el equilibrio entre la gravedad y la presión mantiene a la estrella cohesionada:

equi estrellas

Esta fusión es un proceso natural y requiere una enorme cantidad de energía para iniciar suficientes reacciones de fusión para equilibrar la fuerza de la gravedad en una estrella. El núcleo de una estrella necesita alcanzar temperaturas superiores a los 10 millones de grados centígrados para comenzar a fusionar hidrógeno, en ese momento se enciende una estrella. Nuestro Sol, por ejemplo, tiene una temperatura central de alrededor de 15 millones de grados.

Una estrella que consume hidrógeno para formar helio se denomina estrella de «secuencia principal» durante todo el tiempo que es un objeto que fusiona hidrógeno. Cuando agota todo su combustible, el núcleo se contrae porque la presión de radiación hacia el exterior ya no es suficiente para equilibrar la fuerza gravitatoria. La temperatura central aumenta (porque se comprime) y eso le da suficiente «empuje» para comenzar a fusionar átomos de helio, que comienzan a convertirse en carbono. En ese momento, la estrella se convierte en una gigante roja. Más tarde, cuando se queda sin combustible y energía, la estrella se contrae y se convierte en una enana blanca. Este sería el caso para nuestra estrella, el Sol, pero las estrellas de gran masa, sin embargo, son diferentes al Sol en muchos aspectos. Viven vidas cortas y explotan como supernovas, lanzando de forma dramática sus elementos al espacio. El mejor ejemplo de una supernova es la Nebulosa del Cangrejo, en Tauro. 

m1
Nebulosa del Cangrejo (M1), está situada 6.300 años luz de la Tierra y tiene un diámetro de 6 años luz. Credit: NASAESA, J. Hester, A. Loll (ASU); Acknowledgement: Davide De Martin (Skyfactory)

El núcleo de la estrella original queda atrás mientras el resto de su material es lanzado al espacio. Eventualmente, el núcleo podría comprimirse para convertirse en una estrella de neutrones o un agujero negro.

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La impresionante estrella gigante roja CW Leonis

Esta impresionante imagen muestra a la estrella gigante roja CW Leonis, con enormes filamentos anaranjadado que en realidad son impresionantes nubes de carbono que rodean a la estrella que se encuentra en fase cercana al final de sus días.

Créditos de imagen: ESA / Hubble, NASA y Toshiya Ueta (Universidad de Denver), Hyosun Kim (KASI)

La estrella se encuentra a una distancia de 400 años luz de la Tierra, de echo CW Leonis es la estrella de carbono más cercana.Toda la vida conocida en la Tierra está construida alrededor del átomo de carbono. Las moléculas biológicas complejas consisten en átomos de carbono enlazados con otros elementos comunes en el universo.

Una estrella de carbono es una estrella similar a las gigantes rojas cuya atmósfera contiene más carbono que oxígeno. Los dos elementos se combinan en las capas más externas de la estrella, formando monóxido de carbono, el cual consume todo el oxígeno en la atmósfera, dejando el carbono libre para formar otros compuestos de carbono. Las características espectrales de estas estrellas son muy distintivas y claras, fueron reconocidas por primeras vez por su espectro por Angelo Secchi en los años 1860.

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