Astronomía: preguntas y respuestas [parte I]

1. ¿qué es una supernova?

Las supernovas son explosiones estelares de proporciones cataclísmicas que suponen el fin de la vida de una estrella. Existen dos grandes categorías de supernovas: las debidas a la explosión de estrellas masivas aisladas y las que se producen como resultado de procesos de intercambio de materia en el seno de ciertos sistemas estelares binarios. La primera categoría corresponde a la explosión que ocurre al final de la vida de una estrella muy masiva, y que genera grandes cantidades de energía y emisiones de material, siendo uno de los fenómenos explosivos más intensos. En apariencia, la estrella aumenta su brillo tanto, que pueden llegar a brillar más que toda la galaxia que la alberga. Esta etapa final en la vida de una estrella corresponde con el momento en que su núcleo agota todo su combustible, y dejan de producirse las reacciones termonucleares causantes de gran parte de la luminosidad de la estrella. Esto origina una contracción catastrófica del núcleo que arrastra consigo a las capas más externas de la estrella, que literalmente rebotan contra él, provocando la explosión, con una enorme liberación de energía y materia. De esta materia surgirá una nueva generación de estrellas en un ciclo de vida estelar. El cadáver estelar resultante será un nuevo tipo objeto celeste: si la estrella original tenía una masa de menos de 20 masas solares, se formará una estrella de neutrones, y si era más masiva, se formará un agujero negro. Las supernovas debidas al intercambio de masa en sistemas binarios se producen cuando una estrella enana blanca roba material a una compañera cercana de tipo normal.

2. ¿qué es una nebulosa planetaria?

Las nebulosas son nubes de gas y polvo situadas entre las estrellas. El gas está compuesto en un 90 por ciento por hidrógeno, y en menor proporción por helio y el resto de elementos químicos. Tan sólo un 1 por ciento de las nebulosas es polvo, principalmente carbono, hierro y silicatos. La apariencia de las nebulosas depende de la presencia de estrellas cercanas y de su interacción con la radiación que estas emiten. Así pues, podemos clasificar las nebulosas en nebulosas de reflexión, donde básicamente la nebulosa refleja la luz de las estrellas cercanas; nebulosas de emisión, donde la presencia de estrellas muy masivas y energéticas calienta tanto el gas que este comienza a emitir por si mismo; y por último las llamadas nebulosas oscuras o de absorción, grandes concentraciones de gas molecular, muy frías y densas y donde la luz no puede penetrar, mostrándose como una región oscura sobre el fondo de estrellas. Estos tres tipos se engloban en las llamadas nebulosas de formación, ya que son los lugares donde nacen y se forman las estrellas, de ahí la importancia de su estudio. Otro gran grupo de nebulosas corresponden a todo lo contrario, es decir, a la muerte de una estrella.
Son las nebulosas planetarias y los restos de supernovas, auténticos cadáveres estelares que vierten al medio el gas que conformaba la estrella durante su vida. Antes de la invención del telescopio, el término nebulosa se aplicaba a todos los objetos celestes de apariencia difusa. Como consecuencia de esto, muchos de las inicialmente catalogadas como nebulosas sabemos ahora que son cúmulos de estrellas o galaxias.

3. ¿Hasta dónde se extiende el Sistema Solar?

Los objetos del Sistema Solar que en el momento de descubrirse estaban más lejos del Sol fueron el planeta enano Eris (o Éride), a 97 Unidades Astronómicas (UA) -aproximadamente igual a la distancia media entre la Tierra y el Sol y cuyo valor, determinado experimentalmente, es alrededor de 149.597.870 kilómetros-, y el candidato a planeta enano Sedna, a 90 UA, del cual no se ha podido determinar si tiene o no forma aproximadamente esférica. Este objeto transneptuniano tiene una órbita muy elíptica, con un afelio situado cerca de las 1.000 UA y un perihelio en 75 UA. Sin embargo, hay otros objetos que viajan mucho más lejos, que son los cometas de largo periodo, con órbitas fuertemente elípticas. Por ejemplo, el cometa West, descubierto en 1975, tiene su afelio más allá de las 13.000 UA, y su perihelio sólo a 0,58 UA. Hay muchos casos de cometas con órbitas cuasi parabólicas, o incluso hiperbólicas, es decir, órbitas no cerradas, lo que implica un único acercamiento al Sol, después del cual abandonan para siempre el Sistema Solar. Los cometas de largo periodo se cree que vienen de la llamada Nube de Oort, que recibe su nombre gracias al astrónomo holandés Jan Oort, y que es una amplia región esférica situada entre unas 5.000 UA y 100.000 UA que constituiría los confines exteriores del Sistema Solar. Esta nube no ha sido nunca observada, pero se infiere su existencia como el lugar geométrico de los afelios de los cometas de largo periodo. Los objetos allí situados pueden sufrir inestabilidades gravitacionales y viajar hacia el Sistema Solar interno, donde en las cercanías del Sol desarrollan su máxima actividad, emitiendo grandes cantidades de polvo y gas al espacio interplanetario.

4. ¿De dónde proviene el nombre de Vía Láctea?

Vía Láctea proviene del latin galaxias y a su vez del griego galaxie (lácteo). Fue denominada así por la apariencia de banda lechosa de luz tenue que atraviesa el cielo nocturno de lado a lado en lagunas estaciones. Esta banda no es más que la luz emitida por el conjunto de estrellas que forman el disco galáctico.

5. ¿De qué se compone el medio interestelar?

El medio interestelar se compone aproximadamente en un 74 por ciento de hidrógeno, un 25 por ciento de helio y un 1 por ciento de elementos más pesados (oxígeno, carbono, nitrógeno, etc.), de los cuales cerca de la mitad es oxígeno. Estas proporciones pueden variar ligeramente de una región a otra, dependiendo de la cercanía con zonas de formación estelar, ya que las estrellas procesan el gas del medio interestelar modificando su composición química.

6. ¿Cómo se disponen las galaxias en el cosmos?

Las galaxias no se distribuyen de manera uniforme en el Universo. Podemos encontrarlas relativamente aisladas sin pertenecer a ninguna estructura definida; o bien, en agrupaciones de galaxias y gas, que dan lugar a grupos, cúmulos o supercúmulos de galaxias.
Los cúmulos de galaxias son las mayores estructuras de galaxias ligadas por efecto de la gravedad, pudiendo contener miles de galaxias.

7. ¿Cómo podemos determinar la edad de una estrella?

Midiendo su luminosidad y su temperatura, que se obtienen, por ejemplo a partir de su brillo y de su tipo espectral -una clasificación que depende de la temperatura superficial de la estrella- que son parámetros observables. Los datos de la estrella se representan en un plano de luminosidad temperatura y se comparan con modelos teóricos de evolución estelar, de edad conocida. Aquel modelo que esté acorde con los datos obtenidos puede dar una idea más o menos precisa de la edad actual del objeto. Por otro lado, las estrellas masivas agotan mucho más rápidamente su combustible y no viven más allá de unos cuantos millones de años. En cambio, las estrellas menos masivas pueden llegar a durar muchos miles de millones de años, superando por mucho la edad del Universo.

8. ¿Qué es un púlsar?

En 1967, Jocelyn Bell y Antony Hewish detectaron por primera vez un púlsar, una misteriosa radiación en radiofrecuencias que se repetía periódicamente en el cielo, con un intervalo de tiempo extremadamente regular. Esta periodicidad era tan exacta que incluso no se descartó la posibilidad de que tuviera un origen artificial, producida por una civilización extraterrestre. Pero ese mismo año aparecieron numerosos púlsares en partes muy alejadas del firmamento, lo que eliminaba totalmente la hipótesis extraterrestre. En realidad los púlsares son estrellas de neutrones, un objeto tremendamente compacto formado casi exclusivamente por neutrones y que corresponde al estado final de una estrella tras haber explotado como supernova. Este tipo de objetos presentan un cono de emisión de radiación electromagnética y además rotan de manera muy precisa. Debido a esta rotación, y si la orientación del cono es la adecuada recibimos su emisión a modo de pulsos, como un barco recibe la luz de un faro, de ahí el nombre de púlsar, aunque es la rotación la causante del aparente pulso. El intervalo entre pulsos puede variar de entre unas cuantas hasta miles de veces por segundo.

9. ¿Cuál es el planeta más caliente?

El planeta más caliente descubierto hasta ahora por el ser humano es el bautizado como WASP-12b, con una temperatura 2250ºC (aproximadamente la mitad de caliente que el Sol) y una masa 1,5 veces superior a la del planeta Júpiter. El hallazgo, realizado por un grupo de astrónomos europeos y en el que ha participado el Instituto de Astrofísica de Canarias.

10. ¿Han sido siempre las galaxias cómo son ahora?

No. Las galaxias has evolucionado desde su formación hasta tener la forma que tienen en la actualidad. Las galaxias más cercanas a nosotros, pueden ser clasificadas en tres tipos según su forma básicamente en: elípticas, lenticulares y espirales. Sin embargo, cuando nos alejamos o retrocedemos en el tiempo, encontramos galaxias con formas mucho más irregulares, además de una proporción mucho menor de galaxias elípticas. Una de las teorías más aceptadas predice la evolución de las galaxias mediante diversos procesos de interacción y fusión entre ellas, pudiendo originar, en algunos casos, la formación de los cúmulos de galaxias en algunos casos, según este modelo.