En la actualidad el universo continúa siendo un enigma para todos los seres humanos. No solo se trata de estrellas y planetas, va más allá del ojo humano. Descubre aquí ¿qué son los cuásares o quasar?, impresionantes elementos del universo que seguro no conocías
¿Qué son los cuásares?
Los cuásares o quásar son cuerpos celestes, cuyo núcleo presenta un brillo de gran intensidad. Estas formaciones se encuentran a millones de kilómetros de distancia del planeta Tierra y aunque parecen Estrellas, realmente no lo son.
Los científicos creen que su formación, es gracias al aporte de grandes cantidades de gases, que caen en los agujeros negros presentes en las galaxias.
Representan quizás, el proceso inicial de transformación de las galaxias. Como resultado de los constantes intercambios de energías en la gravedad, los cuásares pasan a convertirse en energía calórica y radiación.
Gracias a la transformación y liberación constante de energía, se genera un disco o radio de gran magnitud, cargado de una fuerza electromagnética, capaz de producir un brillo de alta intensidad.
De querer observar a los cuásares con telescopios no muy avanzados, les será bastante difícil. Por la distancia a que se encuentran de la Tierra, aun siendo vistos con diferentes tipos de telescopios de gran potencia, aparecerán como pequeños puntos luminosos en el cielo.
El descubrimiento de estas formaciones celestes
Corría la década de los 30, cuando Karl Jansky quien era ingeniero adjunto al laboratorio de la compañía Bell Telephone, se encontraba investigando las causas de las interferencias en las comunicaciones telefónicas de larga distancia.
Su investigación consistía en hacer grabaciones, a través de una antena parabólica que él mismo construyó. Luego de hacer registros durante varios meses, pudo identificar estáticas que provenían de: tormentas eléctricas que estaban cerca, lejanas y una repetición de silbidos continuos, que no pudo identificar.
Luego de analizar con criterio científico, los fenómenos que había registrado, pudo determinar que las distorsiones estáticas, que se producían en las líneas telefónicas, eran causada por señales provenientes de la Vía Láctea.
Una vez que finaliza el conflicto bélico entre las más poderosas potencias, hecho que se le calificó como la Segunda Guerra Mundial. Se produjo un desarrollo acelerado de la Radioastronomía y los científicos pudieron identificar, la procedencia de las señales de radio que provenían de la galaxia.
El trabajo iniciado por Karl Jansky, lo continúa otro ingeniero estadounidense Grote Reber. Pero para ahondar más en la investigación, diseña su propia versión de radiotelescopio y logra determinar que las ondas que captaban, eran producto de la radiación que generaban los cuerpos negros.
La aseveración de los cuerpos negros hecha por Reber, mantuvo en constantes investigaciones a los científicos. Como resultado de los estudios, Vitaly Ginzburg en 1950 desarrolló una teoría para explicar las ondas de radio de la Vía Láctea.
También en la década de 1950, Martin Ryle construyó el primer Interferómetro, con el cual podían visualizar la separación que sufrían las ondas de radio. Con lo que pudo allanarse el camino para continuar las investigaciones de los quásares.
Durante las observaciones realizadas por los científicos en el año 1962, mientras recopilaban los datos de las emisiones de radio de un objeto celeste, la Luna se interpuso entre la base de observación y el punto de emisión.
Durante el evento de ocultación, gracias al Radiotelescopio, que forma parte de la familia de Tipos de telescopios, que empleaban los astrónomos, pudieron identificar a una estrella muy pequeña. Esta estrella emitía ondas electromagnéticas de color azul, además de emanar las ondas de radio.
Características del quásar
- Son objetos de gran luminosidad, que pueden superar fácilmente a la luz emitida por una agrupación de galaxias.
- Los cuásares tienen una luminosidad muy variable. Pudiendo cambiar en cuestión de días, lo que ayuda en la precisión del cálculo de su núcleo de radiación.
- Son capaces de emanar grandes cantidades de radiación ultravioleta, rayos X, entre otros tipos de radiaciones electromagnéticas.
- Por el poder que tienen sus emanaciones de radio, pueden ser vistos a una distancia superior a los 10.000 millones de años luz.
- Son alimentados con la energía desprendida, de los distintos procesos de reacomodo de las galaxias.
- Se forman en el núcleo de las galaxias nuevas y luego se transforma en un cuerpo celeste muy brillante.
- Los gases que rodean al quásar, pueden llegar a tener temperaturas extremadamente altas.
- Al interior de estos objetos celestes se producen enormes movimientos de roce y estados de agitaciones extremas.
- Alcanzan altos niveles de radiación.
Cuásares y el tercer catálogo de Cambridge
El tercer Catálogo de Cambridge, es como un tipo de listado astronómico donde se registraron los cuerpos celestes cuyas ondas de radio se detectaron en un rango comprendido entre los 159 y 178 Megahertz.
Este catálogo se publicó a finales de la década de 1950, por los que para la fecha eran los integrantes del equipo de radioastronomía de la Universidad de Cambridge.
Los científicos del equipo de radioastronomía acordaron utilizar la siguiente nomenclatura:
- El prefijo 3C en alusión al catálogo número tres y lo secundaría el número de registros o entradas hechas en la lista. Todos los registros que quedaron asentados en él, se realizaron con la ayuda del Interferómetro de la Universidad de Cambridge.
En observaciones realizadas en la frecuencia de los 178 Megahertz, por John Caister Bennett, a principios de la década de los 60, se hicieron algunos ajustes en el catalogo.
De los ajustes hechos al catálogo de Cambridge, aparecen los siguientes:
- La banda de ondas de radio aceptada como definitiva, es la de los 178 MHZ.
- Se excluyen de la lista, todos aquellos cuerpos cuyo flujo sean menores a los 9 Jansky o Jy.
- Para no provocar repeticiones en los registros de las observaciones celestes, se incluyeron otras fuentes para el registro, que incluyeron el uso de decimales.
Debido a las limitaciones tecnológicas de los años 60. En 1983, los astrónomos Julia Riley y Malcolm Longair, se propusieron realizar otra revisión al catálogo de Cambridge.
Estos estudiosos de los astros, afirmaban que habían sido excluidos de la lista, galaxias que también cumplían con los patrones de sus límites de flujo y declinación. Sin embargo, por deficiencias tecnológicas en los equipos de observación, quedaron por fuera.
El objeto 273 del catálogo de Cambridge
El Catálogo de Cambridge, es un listado de objetos astronómicos en donde quedaron registradas las fuentes de radio de los cuerpos celestes que inicialmente fueron detectados.
Fue identificada una fuente de radio a principio de la década de los años 60, la observación estuvo bajo la responsabilidad del astrónomo Cyril Hazard. Este estudioso de la astronomía, detecto una fuente de radio que catalogó como 3C273.
La nomenclatura que utilizó Hazard para identificar el objeto 3C273, era porque correspondía al hallazgo número 273 y que sería incluido en el tercer catalogo de Cambridge.
Este objeto estelar, fue emparentado con la constelación de Virgo, ubicándose a una distancia de varios millones de años luz. Convirtiéndose así, en el objeto celeste que se encontraba más alejado en el universo.
Cuásares provocan desaparición de las galaxias
Desde el mismo descubrimiento de los cuásares, los astrónomos creían que las galaxias al llegar a esta etapa, dejaban de producir nuevas estrellas. Pero toda esa teoría deja de tener efecto, con el descubrimiento de Allison Kirkpatrick.
Esta investigadora de la Universidad de Kansas, junto a un grupo selecto de científicos descubrió, el estado de letargo al que puede entrar la galaxia, aun con la presencia de cuásares en su núcleo.
En la actualidad, la comunidad científica creía que con la aparición de los cuásares en el centro de las galaxias, todos los gases y otros materiales presentes eran arrastrados por este agujero negro. Y expulsados para formar otras estrellas.
Pero el grupo liderado por Kirkpatrick, observó que dentro de la galaxia se producía una fase de letargo o transición, una vez formado el cuásar. Sin perder totalmente su conformación estelar, inmediatamente.
Cuásares fríos
Se trata de una rara forma de galaxias, cuyo descubrimiento cambió por completo la percepción que se tenía, de cómo era el final de su ciclo de vida. Como el resto de los cuásares, los de tipo frío se originan a partir de un agujero negro bordeados por gases y polvos cósmicos.
La presencia de grandes cantidades de gases y por el efecto de la fusión de su núcleo, se convierten en objetos súper brillantes. El gas y el polvo que cae en la parte interna de los cuásares, son expelidos al espacio.
Las anteriores observaciones de los cuásares, referían que la galaxia cuando ya estaba cerca de su final, también entraba en un estado de pasividad. Y perdía la capacidad de producir nuevas estrellas.
Pero el equipo de Kirkpatrick, descubrió que una pequeña porción de los cuásares fríos permanecían en el proceso de formación de nuevas estrellas.
Luego de sus intensas observaciones realizadas por parte de la investigadora Kirkpatrick y con su postulado de la existencia de una fase de pasividad, antes de extinguirse por completo la galaxia. Surge una interrogante:
¿Nuestra galaxia corre el riesgo de sufrir el mismo final, de los cuásares fríos?
Teóricamente si, la galaxia puede tener ese mismo final. Pero de acuerdo a las proyecciones realizadas por los investigadores, este hecho tendría lugar, en aproximadamente uno 4 mil millones de años.
Aun hay mucho camino que recorrer para que puedan afirmar con precisión todo lo que podría acontecer con nuestro planeta Tierra, una vez que ocurra el colapso de las galaxias.
¿Cuál es el cuásar que está más distante?
Un grupo de científicos internacionales lograron descubrir el cuásar que se encuentra más distante de los puestos de observación de la Tierra.
El objeto celeste fue nombrado como ULAS J y se encuentra cerca de 13 mil millones de años luz, distante de la Tierra. Los investigadores estimaron que la masa del agujero negro, presente en el cuásar es de 2 mil millones de veces superior a la del Sol.
Pudo ser visto por el equipo de investigación, gracias a los equipos de observación con que cuenta el Observatorio Europeo Austral ESO. A pesar de que se han visto objetos mucho más lejanos, ULAS J1120, posee una mayor intensidad en su brillo.
La particularidad de este recién ubicado cuásar, es que gracias a su luminosidad, se comporta como un gran faro cósmico que es capaz de iluminar sin ningún problema las zonas cercanas a él.
Agujeros negros
Se dice que el agujero negro, es una formación que ocurre en una zona del Universo y que desde la misma, nada de lo que entra puede salir. Debido a la absorción que se genera al interior de su núcleo.
Si fuera el caso, de que su masa sea extremadamente grande, entonces la gravedad del mismo se incrementaría en esa misma proporción, provocando la atracción de toda su materia.
Una vez que se ha auto atraído, sigue absorbiendo lo que se acerque a su núcleo. Es tan potente su poder de absorción, que es capaz de atrapar y encapsular a la luz. El núcleo del agujero se nutre de todo lo que caiga en él y provoca un aumento en la masa y gravedad.
Formación
El proceso de extinción de las grandes estrellas, originan la formación de los agujeros negros. Por efecto de las elevadas temperaturas presentes en una estrella activa, se produce un agrandamiento de la misma, equilibrando con esto su gravedad.
Pero este efecto se revierte, una vez que el núcleo se enfría. Es decir, la estrella se contrae.
¿Cuándo se sabe si estamos en la presencia de un agujero negro?
Son bastante difíciles de observar, por su poca o nula visibilidad. Gracias a que la luz que se puede encontrar cerca de ellos, es absorbida. La única forma de saber de su presencia, es a través, del efecto que tiene la gravedad en su entorno:
- Los cuerpos que son afectados por su gravedad, sufren una modificación en su movimiento habitual.
- También se puede predecir su presencia, por los rayos X, que son emitidos cuando su materia por el mismo efecto de la atracción, se ve incrementada.
Características de los agujeros negros
A continuación se mencionan algunas de las características más relevantes de estos objetos celestes:
- Enorme poder de atracción gravitacional. Tan fuerte, que ni siquiera la luz es capaz de escapar de ella.
- La masa es mucho más grande que la del Sol.
- No cuentan con una superficie sólida.
- A la emisión de su radiación, también se la conoce como radiación Hawking.
- Externamente carece de signos distintivos. Sólo cuentan con una masa, carga y su momento angular.
- Pueden ser ubicados en la parte central de las galaxias.
Tipos
En la actualidad los científicos han logrado determinar la existencia de existencia de tres tipos de agujeros negros:
- Estelares: son agujeros negros, que se originaron a partir de, la desaparición de estrellas masivas.
- Súper masivos: se caracterizan por tener masas superiores a la del Sol, por 10.000 millones de veces.
- Primordiales: son aquellos agujeros que se originaron, a partir del crecimiento del Universo.
Partes de un agujero negro
- Horizonte de eventos.
- Ergosfera.
- ISCO o Innermost Stable Circular Orbit.
- Disco de acreción.
- Chorros o Jets.