El Sofista

Cassiopeia A en luz visible y rayos X

El remanente de la supernova Cassiopeia A (Cas A) es la consecuencia de un cataclismo cósmico (clic en la imagen para ampliarla a 950 x 691 píxeles o verla aún más grande).

No hay motivos para preocuparse, sin embargo, pues se encuentra a unos tranquilizadores 11 mil años-luz de distancia. La luz de la supernova Cas A, correspondiente a la explosión mortal de una estrella masiva, llegó por primera vez a la Tierra hace tan solo 330 años.

La nube de escombros de la explosión (en la imagen de la derecha), vista cerca del centro de la imagen compuesta mostrada más arriba, todavía se encuentra en expansión y cubre un campo de aproximadamente 15 años-luz de longitud.

La escena combina los datos de color del campo estelar y los filamentos más tenues de materia obtenidos en el rango visible (ver la imagen al pie de la entrada) con datos registrados por el telescopio espacial de rayos X NuSTAR (*).

Estos últimos, representados en un falso color de tonos azules, se utilizaron para reconstruir la estructura del anillo fragmentado más externo de la onda de choque en expansión. Los datos del NuSTAR emiten una radiación diez mil veces más energética que la de los fotones de la luz visible.

Cas A. El remanente de la supernova Cas A revelados tras más de 28 horas de exposición total (clic en la imagen para ampliarla). Crédito: Ken Crawford y NASA/JPL-Caltech/DSS (en inglés).

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 17 de enero de 2013. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen: datos de rayos X, NASA, JPL-Caltech, NuSTAR; datos ópticos: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.).


(*) Rayos X: otra forma de luz

En 1895, el físico alemán Wilhelm Roentgen descubrió una nueva forma de radiación. La llamó radiación X para denotar su naturaleza desconocida. Esta radiación misteriosa tenía la capacidad de pasar a través de muchos materiales que absorben la luz visible. Los rayos X también tienen la capacidad de arrancar los electrones que se encuentran en los orbitales exteriores de los átomos. Desde su descubrimiento, estas propiedades excepcionales de los rayos X han sido de gran utilidad en muchos campos, como la medicina y la investigación de la naturaleza del átomo.

Ulteriormente se descubrió que los rayos X eran otra forma de luz. La luz es el resultado de la constante agitación y vibración de la materia.

Tal como un perrito juguetón, la materia no puede quedarse quieta. La silla en la que están sentados puede parecer inmóvil y sentirse de esa manera. Pero si pudiésemos observar el comportamiento de la materia en el nivel atómico, veríamos que los átomos y las moléculas vibran a cientos de billones de veces por segundo, chocando unas con otras, mientras que los electrones se mueven a velocidades que rozan el millón de kilómetros por hora.

Cuando las partículas cargadas chocan –o experimentan cambios bruscos en su movimiento— se generan paquetes de energía, llamados fotones, que se alejan de la escena del accidente a la velocidad de la luz (en la imagen de la derecha). De hecho, son luz o, para utilizar el término técnico, radiación electromagnética. Puesto que los electrones son las partículas cargadas conocidas más ligeras, son también las partículas más movedizas y, por lo tanto, las responsables de la producción de la mayor parte de los fotones del universo.

La luz puede tomar muchas formas: ondas de radio, microondas, infrarroja, visible u óptica, ultravioleta, rayos X y radiación gamma. Todas estas ondas son diferentes formas de luz.

La energía del fotón establece de qué clase de luz se trata. Las ondas de radio se componen de fotones de baja energía. Los fotones ópticos —los únicos fotones que podemos ver— son un millón de veces más energéticos que el típico fotón de radio. La energía de los fotones de los rayos X es desde cientos hasta miles de veces más elevada que la energía de los fotones ópticos.


El espectro electromagnético. La longitud de onda de la radiación producida por un objeto se relaciona generalmente con su temperatura (clic en la imagen para ampliarla).

La velocidad de las partículas cuando chocan o vibran impone un límite a la energía del fotón. La velocidad es también una medida de la temperatura. De esta manera, las partículas del aire se mueven en un día cálido a mayor velocidad que en un día frío.

Las temperaturas muy bajas (centenares de grados por debajo de cero) producen fotones de radio de baja energía y microondas, mientras que los cuerpos fríos como los nuestros (cerca de 37 grados centígrados) generan radiación infrarroja. Las temperaturas muy altas (millones de grados centígrados) generan rayos X. Más información (en inglés).


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escrito por el sofista @ jueves, enero 17, 2013