Estrellas, Cúmulos Estelares,

Presentación del tema: "Estrellas, Cúmulos Estelares,"— Transcripción de la presentación:

1 Estrellas, Cúmulos Estelares,
Nebulosas, Pulsars, Galaxias

2 NEBULOSAS

3 Las nebulosas son zonas del medio interestelar formadas por gases (principalmente hidrógeno y helio) y elementos químicos pesados en forma de polvo cósmico. En algunas de ellas nacen las estrellas por agregación de la materia por gravedad; otras son restos de estrellas. El medio interestelar Formado por polvo, gas, campo magnético y radiación. El polvo interestelar está compuesto por partículas sólidas de menos de un micrómetro (10-6 m) de tamaño reunidas en cúmulos de muy baja densidad. En su composición se encuentran grandes cantidades de hidrógeno, carbono y en mucha menor cantidad silicatos y otros compuestos como moléculas orgánicas y agua. El gas interestelar esta constituido en 90% de hidrógeno en su forma atómica y molecular, 10% de helio y trazas de otros elementos.

4 Dependiendo de la radiación que reciben pueden ser:
Nebulosas Oscuras (absorben la radiación que les llega) Nebulosas de Reflexión (reflejan la radiación que les llega) Nebulosas de Emisión (ellas mismas emiten radiación)

5 Nebulosas Oscuras Formadas por polvo denso. Sin estrellas cercanas. Absorben la luz de alguna nebulosa de emisión ubicada detrás. Las zonas oscuras que se ven en la Vía Láctea suelen ser este tipo de nebulosas. Nebulosa Oscura Cabeza de Caballo, en el Cinturón de Orión. Nebulos Oscura Saco de Carbón, en la Cruz del Sur

6 Alnitak, del Cinturón de Orión

7 Nebulosa Oscura Cabeza de Caballo, en el Cinturón de Orión.

8 Nebulosa de reflexión Es una nube de polvo menos, densa que las nebulosas oscuras, que refleja la energía procedente de una o más estrellas cercanas. Si la estrella no emite demasiada energía ultravioleta el material de la nebulosa no se ioniza y no emite, sólo puede reflejar parte de la energía que le llega. Como es luz reflejada, el espectro de la nebulosa es similar al de las estrellas que la iluminan. A menudo las nebulosas de reflexión y las de emisión aparecen juntas; un ejemplo clásico es M42 en Orión. Son generalmente azules porque la dispersión es más eficiente para la luz azul que para la roja (el mismo fenómeno es reponsable del color del cielo)

9 Nebulosa de Orión M42 A la vez tiene zonas de emisión y zonas de reflexión

10 Nebulosa de Emisión Formadas por gas que se ioniza y brilla debido a la intensa radiación ultravioleta de estrellas vecinas de alta temperatura. Estas zonas de Hidrógeno Ionizado se llaman regiones H II  La línea de emisión más brillante e importante es H-alfa en la zona roja del espectro (656 nm), por eso el rojo predomina en estas nebulosas. Hay dos tipos de Nebulosas de Emisión: Asociadas a regiones de formación estelar (muy jóvenes, masivas y calientes). Ejemplos: Nebulosa de Orión (M42), Nebulosa del Águila,(M16, en la constelación de la Serpiente), la Nebulosa Trífida (M20, en Sagitario) o la Nebulosa de la Laguna (M8, también en Sagitario).

11 Nebulosa del Águila,(M16, en la constelación de la Serpiente)

12 Nebulosa de Emisión (NGC14350) alrededor de la estrella Mérope
(del cúmulo abierto de las Pléyades) Mérope: estrella blanco azulada Temperatura de  K. Luminosidad equivalente a 630 soles. Radio es de 4,3 radios solares. El gas a su alrededor emite rayos X

13 2) Nebulosas de Emisión asociadas a estrellas moribundas o ya extintas
2) Nebulosas de Emisión asociadas a estrellas moribundas o ya extintas. Hay dos sub tipos: a) Nebulosas planetarias (tienen “aspecto” de planeta vistas con telescopios). Son las envolturas de estrellas de masa baja o intermedia expulsadas al espacio al final de sus ciclos evolutivos (gigante roja). La estrella muerta, convertida en enana blanca (emite UV) excita el gas alrededor Ejemplos: Nebulosa Ojo de Gato (NGC 6543,Constelación del Dragón), Nebulosa del Anillo (M57, en la Lira) y la Nebulosa de la Hélice (NGC 7293, en Acuario). Las nebulosas planetarias desempeñan un papel crucial en la evolución química de las galaxias, devolviendo al medio interestelar metales pesados y otros productos de la nucleosíntesis de las estrellas. 

14 Nebulosa del Anillo M57, constelación de Lira, nebulosa planetaria
La estrella central es una enana blanca. Luminosidad: 200 veces la del Sol. Masa: 0,6 masas solares, Temperatura superficial de  K.

15 Nebulosa Ojo de Gato NGC 6543, nebulosa planetaria Constelación del Dragón

16 b) Nebulosa remanente de supernova
b)  Nebulosa remanente de supernova. Es el material liberado en la explosión que pone fin a las estrellas muy masivas. Puede haber una estrella de neutrones (o púlsar) remanente que emite y sigue excitando el gas. Ejemplo más famoso de resto de supernova: Nebulosa del Cangrejo (M1, en la constelación de Tauro).

17 Nebulosa del Cangrejo M1, remanente de la supernova de 1054 (duró casi 2 años). En el centro hay un púlsar. Abajo: imagen en rayos X. El primer emisor de ondas de radio que se detectó

18 PÚLSAR Fueron detectados 1967 a través de la recepción de las ondas de radio que emiten (en principio se pensó podía ser una señal de una civilización extraterrestre) pues son fuentes de radio, pulsantes (muchas veces por segundo), con una frecuencia estable. Son estrellas de neutrones (pequeñas: entre 10 y 20 km), tremendamente densas (entre 1 y 2 masas solares), de rotación muy rápida que se forman a partir de ciertas explosiones de supernovas. Tienen potentes campos magnéticos que concentran sus emisiones de radiación en rayos estrechos. Se han detectado cientos de púlsares. Sus periodos de rotación están entre 1 milisegundo y algunos unos pocos segundos. Señal recibida desde el pulsar en la nebulosa del Cangrejo: Imagen artística de un púlsar

19 GALAXIAS

20 Foto de la Vía Láctea desde la Tierra

21 ¿ Qué son Las Galaxias? Las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo. El gas se encuentra relativamente caliente y ejerce, por lo tanto, una presión que tiende a dilatarlo; por otra parte, la propia atracción gravitacional del gas tiende a contraerlo.

22 TEORIA DE LA FORMACION La mayoría de los astrofísicos piensan que las galaxias se formaron porque la materia cósmica, en los primeros instantes del Universo, no era perfectamente homogénea sino que había grumos de materia.

23 Origen y Evolución En el Universo hay centenares de miles de millones de galaxias. Cada una puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros.

24 Origen y Evolución Muchos núcleos de galaxias emiten una fuerte radiación, cosa que indica la probable presencia de un agujero negro.

25 Origen y Evolución Los movimientos de las galaxias provocan, a veces, choques violentos. Pero, en general, las galaxias se alejan las unas de las otras, como puntos dibujados sobre la superficie de un globo que se infla.

26  La mayoría de las galaxias tienen un diámetro entre 300 y 300 mil años luz y están usualmente separadas por distancias del orden de 3 millones de años luz. El espacio intergaláctico tiene una densidad extremadamente baja, del orden de un átomo por metro cúbico. La mayoría de las galaxias están agrupadas en cúmulos de galaxias, que a su vez pueden agruparse en supercúmulos. Estas estructuras mayores están dispuestas en hojas o en filamentos en medio de gigantescas zonas vacías.

27 Hay galaxias espirales, elípticas e irregulares
Clasificación de Galaxias según Hubble

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30 Galaxia Elíptica

31 CAJON Galaxias Irregulares
Estas galaxias no tienen una forma definida. Sus estrellas, gas y polvo se adoptan una forma un tanto aleatoria. Son además las galaxias más pequeñas, algunas no contienen más de un millón de estrellas.

32 galaxia espiral

33 Galaxia espiral barrada (¿cómo la vía láctea?)

34 El telescopio Hubble de la NASA, envió a la tierra imágenes de la galaxia espiral NGC 2841, ubicada en la constelación de la Osa Mayor, que fue descubierta hace años, pero ahora posee una constelación de estrellas azules que acaban de nacer, las cuales están repartidas entre una población de astros blancos de más edad

35 Visto desde la Tierra, el centro de nuestra galaxia está hacia la constelación de Sagitario.
¿Es ‘activa”nuestra galaxia?, es decir: ¿tiene un agujero negro en su centro? La Galaxia realiza un rotación respecto de un eje que pasa por su centro. Así el Sol situado a unos 10 kpc (R0) tarda alrededor de 200 millones de años en dar una vuelta completa alrededor del centro de la Galaxia.

36 Galaxias Vecinas Años Luz GALAXIA Nubes de Magallanes 200.000
   El Dragón    Osa Menor  El Escultor  El Fogón    Leo    NGC 6822    NGC 221 (M32)    Andrómeda (M31)    El Triángulo (M33)

37 La Vía Láctea y Andrómeda
Nuestra Galaxia forma parte de un sistema de unas 30 a 40 galaxias llamado el Grupo Local de Galaxias, y es la segunda más grande del grupo después de la galaxia Andrómeda (M31), que está a 2,5 millones de años luz. Andrómeda y la Vía Láctea se acercan a unos 300 km/s y chocarán en algunos miles de millones de años. El grupo Local a su vez pertenece a un super cumulo de galaxias, al que también pertenece el Cúmulo de Virgo (una agrupación de 2000 galaxias, que se ubica en dirección de la constelación de Virgo) Galaxia de Andrómeda

38 Andrómeda

39 Parte del Super Cúmulo de Virgo

40 Choque de dos galaxias. Fotografía en rayos X, telescopio Chandra

41 Las galaxias reciclan el material ya que, según observaciones con el telescopio espacial Hubble de la NASA, reutilizan continuamente grandes volúmenes de hidrógeno y elementos pesados para crear nuevas generaciones de estrellas.

42 Cuando finalice este proyecto, dentro de tres años, se prevé que se habrán observado cuásares y un millón de galaxias, y que se obtendrá un mapa mucho más extenso. Cuando finalice este proyecto, dentro de tres años, se prevé que se habrán observado cuásares y un millón de galaxias, y que se obtendrá un mapa mucho más extenso. En el proyecto Rastreo Espectroscópico para Oscilaciones Bariónicas (Baryons Oscillation Spectroscopic Survey, BOSS) en el marco del tercer proyecto Rastreo Digital del Espacio Sloan (Sloan Digital Sky Survey, SDSS-III) , se ha utilizado un nuevo instrumento de espectroscopia en un telescopio de gran campo de 2,5 metros en el observatorio de Apache Point (Nuevo México, Estados Unidos). Este instrumento tiene la capacidad de observar un gran número de galaxias y cuásares al mismo tiempo: en una sola exposición de una hora, se pueden obtener espectros de unos mil objetos a la vez. Entre esos mil objetos, unos cien suelen ser cuásares a grandes distancias, y unos ochocientos suelen ser galaxias masivas que se utilizan para obtener el mapa de la distribución de galaxias en una región más cercana a nosotros Cuando finalice este proyecto, dentro de tres años, se prevé que se habrán observado cuásares y un millón de galaxias, y que se obtendrá un mapa mucho más extenso.

43 CUÁSAR: Palabra derivada de la frase Quasi Stellar Object (objeto casi estelar) creada en 1963 para definir una nueva clase de objetos celestes descubiertos en el transcurso de conjuntas observaciones ópticas y radioastronómicas. Un cuásar o quásar es una fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible. Estos objetos están extremadamente lejos, lo que explica su corrimiento al rojo alto, y son extremadamente luminosos, lo que explica por qué se pueden ver a pesar de su distancia, y muy compactos, lo que explica por qué pueden cambiar de brillo con rapidez (meses, días u horas) . Se cree que son núcleos activos de galaxias jóvenes en formación. Se conocen más de quasares. El cuásar que aparece más brillante en el cielo es el 3C 273 de la constelación de Virgo. Tiene una magnitud aparente de 12,8, lo suficientemente brillante para ser observado desde un telescopio pequeño, pero su magnitud absoluta es de -26,7. A una distancia de 10 pársec (unos 33 años luz), este objeto brillaría en el cielo con mayor fuerza que el Sol. La luminosidad de este quasar es unos 2 billones (2 × 1012) de veces mayor que la del Sol, o cien veces más que la luz total de una galaxia media como la Vía Láctea.

44 Por ahora, la mejor explicación para los quásares es que están alimentados por agujeros negros supermasivos Imagen de Cuásar

45 GALAXIAS ACTIVAS Una galaxia se dice activa cuando una fracción significativa de la radiación electromagnética que emite no es debida a las componentes "normales" de una galaxia (estrellas, polvo y gas interestelar). El término núcleo activo de galaxia (AGN, por sus siglas en inglés) se usa frecuentemente para denominar este tipo de objeto, ya que la energía emitida por las galaxias activas se debe aparentemente a una región compacta en su centro. En algunos casos, esta región central emite chorros de partículas que se extienden por grandes distancias, provocando emisión desde regiones extendidas, si bien en todos los casos la fuente última de la energía emitida es la región central.

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ASTROFOTOGRAFÍA Noviembre 2011 Santiago de Chile