Proyecto PARTNeR (parte 1) – La muerte de una estrella

Llevo casi dos semanas sin escribir en el blog. Entre estudiar para los exámenes finales, irme de acampada, romperme un dedo, estar en el pueblo sin ADSL… me ha costado bastante encontrar un hueco para sentarme y escribir.

Una de las cosas de las que tenía ganas de hablar es la observación de un cuásar que realizamos desde los ordenadores del colegio. Estos objetos emiten en un tipo de luz que nuestros ojos no perciben (el espectro no visible) por lo que es necesario utilizar un radiotelescopio para observarlos.

Tras unas clases introductorias, nos conectamos con uno de los radiotelescopios de la Nasa situados en Robledo. Con esta antena medimos la radiación que emitía uno de estos cuerpos celestes, no sin antes calibrar la antena, buscar la fuente, hacer unos pocos barridos…

Pero antes de hablaros de la observación, será mejor contar brevemente qué es un cuásar.

La muerte de una estrella

Una estrella debe estar en un equilibrio de fuerzas: presión y gravedad. Solo puede mantener este equilibrio si tiene elementos ligeros (hidrógeno, helio) con los que llevar acabo reacciones nucleares. Estos elementos ligeros se unen entre sí para formar elementos más pesados.

 

Pero llega un momento en que ya no quedan suficientes elementos ligeros, y las reacciones de fusión dejan de producirse: la muerte de la estrella. Cuando la estrella muere, la presión que ejercían las reacciones nucleares deja de producirse y el equilibrio que mantenía la estrella estable desaparece. Esto hace que los materiales más externos (los más ligeros) explosionen hacia el espacio exterior, mientras que aquellos elementos más pesados (hierro, niquel…) se contraen hacia el centro, creando una gran masa en un espacio muy pequeño.

¿Qué sucede con los materiales que quedan? Pues depende de la masa de la estrella.

Si la masa de la estrella es menos que 3 veces la masa de nuestro sol, tendremos una enana blanca o una estrella de neutrones. Pero si supera esta masa, surgirá un agujero negro: un cuerpo con tanta densidad, y que genera una fuerza de gravedad tal, que ni la luz puede escapar de él.

Un vecino oscuro

Si este agujero negro se encuentra cerca de una estrella absorberá la materia de la estrella vecina. Pero como la energía total del universo tiene que ser constante (la energía ni se crea ni se destruye), el agujero negro emitirá radiación según absorbe materia y energía de la estrella vecina, formando unos “jet” de ondas electromagnéticas que alcanzan distancias de varios años luz.

Si el agujero negro no está cerca de una sino de millones de estrellas, en el centro de una galaxia, este cuerpo comenzará a atraer toda la materia de su alrededor, que formará espirales en torno a él hasta ser absorbida. Los jet de ondas electromagnéticas (rayos X, gamma, infrarrojos, microondas, radio) no alcanzarán distancias de años luz sino de millones de años luz. Esto es un cuásar, que se llama así porque es una cuasi-estrella. (QUASi-stAR).

Cuásares, microcuásares y jets relativistas

La intensidad de las radiaciones que emiten varia con el tiempo, pero a ritmos muy diferentes: mientras que un microcuásar tiene ciclos de horas o días, los cuásares tienen ciclos cuya duración es de siglos.

En apenas un mes el microcuásar ha variado más que el cuásar en 5 años.

Comparativa del tamaño de un cuásar y un microcuásar. El de la izquierda es millones de veces más extenso que el de la derecha.

Desglose del disco de acrecimiento formado por los materiales que absorbe el agujero negro. Las partes más externas emiten ondas con poca energía (radio, microondas) mientras que las más cercanas al agujero emiten en rayos X, muy energéticos. Todo un espectáculo.

En el próximo post, todo sobre la observación