domingo, septiembre 14, 2014

M27, la Nebulosa Dumbbell


En 1764 se descubrió involuntariamente el primer indicio de lo que será el futuro del Sol (clic en la imagen para ampliarla a 960 x 800 píxeles o verla aún más grande).

Charles Messier compilaba en ese época una lista de objetos difusos que no debían confundirse con cometas. El objeto vigésimo séptimo de la lista de Messier, conocido ahora como M27 o la Nebulosa Dumbbell, es una nebulosa planetaria, es decir, el tipo de nebulosa que el Sol generará cuando se detenga la fusión nuclear de su núcleo.

M27 (en la imagen de la derecha) es una de las nebulosas planetarias más brillantes del cielo y es visible con binoculares en dirección de la constelación de la Zorra (Vulpecula en latín).

La luz demora alrededor de mil años en llegarnos desde M27. Más arriba la vemos en los colores emitidos por el hidrógeno y el oxígeno.

La comprensión de la física de M27 y su significado estaba mucho más allá de los conocimientos del siglo XVIII. Incluso hoy mismo numerosos aspectos de las nebulosas planetarias bipolares como M27 permanecen en el misterio, entre ellos, el mecanismo físico que expulsa el envoltorio gaseoso de una estrella poco masiva, dejando una enana blanca caliente que emite en rayos X (*).

Un montaje de nebulosas planetarias observadas por el Telescopio Espacial Hubble. De izquierda a derecha: M2-9, también conocida como la Nebulosa de los Chorros Gemelos, NGC 6826, MyCn 18 o la Nebulosa del Reloj de Arena, NGC 3918, CRL 2688 o la Nebulosa del Huevo, NGC 6543 o Nebulosa del Ojo del Gato, Hubble 5, NGC 7009 o Nebulosa Saturno, la Nebulosa del Rectángulo Rojo y NGC 7662. Créditos y más información (en inglés).

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 14 de septiembre de 2014. 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 y derechos de autor: Bill Snyder (Bill Snyder Photography).

(*) 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).

Nota: Síganme en Twitter (@astrosofista) para saber más sobre el universo y mi mundo. Desde que comencé a tuitear hace seis equinoccios, unos 30 mil tweets ilustran y amplían las más de 1200 entradas publicadas en el blog desde entonces. ¿Qué esperan para unirse a esta gran conversación? Ya somos más de dos mil trescientos.

escrito por el sofista @ domingo, septiembre 14, 2014