domingo, 12 de marzo de 2017

ESTRELLAS Y GALAXIAS

STARS & GALAXIES
DE LA TORRE, S. y QUINTANA, S.
Colegio San Juan Bautista de Madrid


ESTRELLAS

DEFINICIÓN
Una estrella es un gran cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior.

CLASIFICACIÓN
Las estrellas se clasifican, atendiendo a su luminosidad, en los siguientes tipos:
·         Supergigantes: son estrellas muy grandes y muy luminosas.
§  Gigantes y subgigantes.
·         Enanas: de pequeño tamaño y menor luminosidad.
§  Subenanas y enanas blancas: son estrellas que se van apagando paulatinamente y tienen una luminosidad muy baja.
§  Enanas amarillas y rojas.

DIAGRAMA DE HERTZPRUNG-RUSELL
También llamado diagrama H-R, en él se representan las estrellas en función de su luminosidad y temperatura. En el eje horizontal se representa  la temperatura y en el eje vertical, la luminosidad.


El diagrama H-R sirve para diferenciar tipos de estrellas, estas se agrupan en regiones específicas: las estrellas de la izquierda son azules porque son cálidas y las de la derecha son rojas porque son frías.
La zona predominante es la diagonal, desde la parte superior izquierda (donde se encuentran las calientes y brillantes) hasta la inferior derecha (frías y menos brillantes), se llama  la secuencia principal.

Una estrella ubicada en el diagrama no mantiene una posición fija, ya que la estrella evoluciona y cambia su luminosidad a lo largo de la historia. Por tanto, describe una trayectoria en el diagrama. La línea inferior, llamada ZAMS, corresponde a los puntos donde las estrellas comienzan a consumir hidrógeno (desde este momento las estrellas son consideradas como tales). Cuando terminan de consumir hidrógeno las estrellas salen de la secuencia principal (TAMS).
                                                                                 
El tiempo que pasa una estrella en la secuencia principal varía según su masa, así las estrellas con más masa evolucionan más deprisa que las de menor masa.



OTRA CLASIFICACIÓN:
Hay una clase de estrellas que sufren modificaciones de luminosidad en intervalos breves de tiempo, estos cambios son fácilmente observables. Si el fenómeno tiene naturaleza intrínseca, la estrella se denomina variable.
·        Si los cambios no son periódicos, la estrella se llama explosiva o irregularUna estrella que inicialmente es poco brillante, aumenta su luminosidad bruscamente y puede ser visible a la luz del día y pueden ser:
§  Novas: ocurre entre una estrella enana blanca y una gigante roja. El gas que compone a la gigante es atraído por la gravedad de la enana y tras un período de tiempo, ocurre una detonación.
§  Supernovas: son unas 100 veces más brillantes que las novas. Las estrellas suelen destruirse completamente; porque no son capaces de aguantar la gravedad.
·        Si los cambios son periódicos la estrella variable es pulsante.


           



Hay estrellas que están aisladas, pero también existen estrellas que están ligadas gravitacionalmente entre sí formando un sistema binario (2 estrellas) o múltiple (más de 2 estrellas).
Estas estrellas están suficientemente próximas entre sí como para formar un sistema de equilibrio dinámico estable con un centro de masas común. Un ejemplo de estrellas dobles son Sirius A y Sirius B. Cuando dos estrellas de un sistema binario se pueden distinguir por medio del telescopio se dice que son estrellas visuales.




CAPAS DE UNA ESTRELLA
Las distintas capas de una estrella se deben a los elementos químicos obtenidos en los diferentes periodos de fusión nuclear (nucleosíntesis). Habrá tantas capas como materiales se hayan ido fabricando y envuelven a la estrella como una cebolla. En el exterior están los elementos químicos más ligeros y en el centro hay un núcleo de hierro que ya no puede originar fusión nuclear.


EVOLUCIÓN DE LAS ESTRELLAS:
Una vez que nace la estrella, entra en la secuencia principal, anteriormente explicada, en esta fase pasan la mayor parte de su vida, y su núcleo realiza la fusión del hidrógeno en helio y emite luz y calor.
El tiempo de vida de una estrella se obtiene del cociente entre la energía que produce quemando hidrógeno y la luminosidad que ello origina.

Fases finales de su evolución
Una estrella puede morir de diferentes formas:
  • Como enana blanca: se halla fuera de la secuencia principal del diagrama H-R, en el estadio final de la evolución donde se va apagando paulatinamente y con el paso del tiempo se convierte en una enana amarilla, después marrón y finalmente, negra.
  • Mediante una muerte violenta: si sobre la superficie de la enana blanca cae hidrógeno la inestabilidad producida hace que la fusión nuclear sea explosiva y se origine una nova, mediante un gran estallido de luz y la proyección violenta del ardiente envoltorio.
  • Tras la explosión de una supernova.
El residuo que queda se colapsa dando lugar a un agujero negro.


GALAXIAS


DEFINICIÓN:
Las galaxias son conjuntos de planetas, estrellas y nebulosas que se agrupan en base de la fuerza gravitacional, girando alrededor de un centro de masa común. Los astrónomos, a través de investigaciones y observaciones, afirman que hay, aproximadamente, cerca de 100 mil millones galaxias en el universo. Cada una de estas galaxias puede dar cabida a miles de millones de estrellas.

CLASIFICACIÓN:
Las galaxias presentan una gran variedad de formas. En 1930 Edwin Hubble clasificó las galaxias en elípticas, espirales e irregulares. Las dos primeras clases son más frecuentes.

  • Galaxias elípticas.
Galaxia del sombreroTienen un perfil globular completo con un núcleo brillante.
Estas galaxias contienen multitud de estrellas viejas, normalmente poco gas y polvo, y algunas de nueva formación. Las galaxias elípticas tienen gran variedad de tamaños, desde gigantes a enanas.
En las galaxias elípticas la concentración de estrellas va disminuyendo desde el núcleo hacia sus bordes.

  • Galaxias espirales
Galaxia NGC 3521Las galaxias espirales son discos achatados que contienen no sólo algunas estrellas viejas sino también una gran población de estrellas jóvenes, bastante gas y polvo, y nubes moleculares que son el lugar de nacimiento de las estrellas.
Generalmente, un halo de débiles estrellas viejas rodea el disco, y suele existir una protuberancia nuclear más pequeña que emite dos chorros de materia energética en direcciones opuestas.

  • Galaxias irregulares.
Galaxia NGC 1569No tienen estructura y simetría bien definidas, se sitúan generalmente próximas a galaxias más grandes, y suelen contener grandes cantidades de estrellas jóvenes, gas y polvo cósmico.  Se clasifican en irregulares de tipo 1 o magallánico, que contienen gran cantidad de estrellas jóvenes y materia interestelar, y galaxias irregulares de tipo 2, menos frecuentes y cuyo contenido es difícil de identificar.


LA VÍA LÁCTEA:
La Vía Láctea es una galaxia grande, espiral y puede tener unos 300.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol. En total mide unos 100.000 años luz de diámetro y tiene una masa de más de dos billones de veces la del Sol.
El Sistema Solar está en uno de los brazos de la espiral, a unos 28.000 años luz del centro y unos 22.000 del extremo.
Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de la galaxia, este se mueve a unos 270 km por segundo.


No podemos ver el brillante centro porque se interponen materiales opacos, polvo cósmico y gases fríos, que no dejan pasar la luz. De hecho, se cree que contiene un poderoso agujero negro.
La Vía Láctea tiene forma de lente convexa, su núcleo tiene una zona central de forma elíptica de unos 8.000 años luz de diámetro. Las estrellas que se encuentran en él están más agrupadas que las de los brazos. A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.



SILVIA QUINTANA Y SILVIA DE LA TORRE

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