Posted: 14 Jul 2014 05:00 PM PDT
Una
investigación del Instituto Niels Bohr muestra que no sólo las
partículas de polvo pueden formarse en gigantescas explosiones de
supernovas, sino también sobrevivir a las ondas de choque posteriores.
Hay miles de millones de estrellas y planetas en el Universo. Una
estrella es una brillante esfera de gas, mientras que los planetas como
la Tierra se componen de sólidos. Los planetas se forman en las nubes de
polvo que giran alrededor de una estrella recién formada y los granos
de polvo se componen de elementos como carbono, silicio, oxígeno, hierro
y magnesio. Pero ¿de dónde viene el polvo cósmico?
Durante mucho
tiempo, ha sido un misterio para los astrónomos cómo se forma el polvo
cósmico. Los propios elementos se forman a partir del gas de hidrógeno
que brilla intensamente en las estrellas y los átomos de hidrógeno se
fusionan en elementos cada vez más pesados, de forma que en el proceso
de fusión de la estrella se emite radiación en forma de luz, es decir,
energía.
Cuando todo el hidrógeno se agota y no hay más energía
posible de extraer, la estrella muere y nubes gigantes de gas quedan
colgadas en el espacio, donde se reciclan en nuevas estrellas en un gran
ciclo cósmico. publica 'Nature'. Los elementos pesados se forman
principalmente en las supernovas, que son estrellas masivas que mueren
en una explosión gigantesca, pero la cuestión es cómo crecen los
elementos en grupos más grandes como los granos de polvo cósmico.
"El problema ha sido que a pesar de que los granos de polvo
compuestos por elementos pesados se pueden formar en las supernovas, la
explosión de una supernova es tan violenta que los granos de polvo no
pueden sobrevivir. Pero sí existen granos cósmicos de tamaño
significativo, por lo que el misterio ha sido la forma en que se han
formado y sobrevivido a las ondas de choque posteriores. Nuestra
investigación arroja nueva luz sobre cómo se forma el polvo y cómo
sobrevive a las ondas de choque", explica el profesor Hjorth, jefe del
Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr de la Universidad
de Copenhague.
Los investigadores observaron supernovas utilizando
el instrumento astronómico 'X-shooter' en el 'Very Large Telescope' del
Observatorio Europeo Austral en Chile. Una parte de 'X-shooter' fue
desarrollada y construida por expertos daneses en el Instituto Niels
Bohr y lo especial de este instrumento es que a la vez que es
extremadamente sensible, los tres espectrógrafos observan toda la luz a
la vez, desde la ultravioleta pasando por la visible hasta la
infrarroja, algo extremadamente importante cuando se observan los
fenómenos en el universo distante.
Jens Hjorth explica que primero
tenían que esperar a que una supernova luminosa explotara y que
tuvieron suerte porque cuando sucedió e iniciaron una campaña de
observación, se trataba de una supernova muy brillante, diez veces más
que una supernova promedio. La propia estrella en explosión había sido
muy masiva, más de 40 veces la masa del sol. Investigadores del Centro
de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de
Aarhus y la NASA, entre otros, estudiaron la explosión desde el
principio y durante los siguientes dos años y medio.
PRIMER PASO: UNA MINIEXPLOSIÓN
La investigadora Christa Gall, de la Universidad de Aarhus, afiliada
con el Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Borh y
directora del proyecto, quien dirigió el proyecto, explica que el primer
paso en la formación de polvo es una miniexplosión, en la que la
estrella expulsa material que contiene hidrógeno, helio y carbono.
Esta nube de gas se queda como una concha alrededor de la estrella.
Posteriormente, se producen más de esas explosiones y el caparazón
alrededor de la estrella se vuelve más denso. Por último, la estrella
explota y la nube de gas denso ocupa un lugar central.
"Cuando la
estrella explota, la onda de choque golpea la nube de gas denso como una
pared de ladrillos. Todo está en forma de gas y muy caliente, pero
cuando la erupción golpea el 'muro', el gas se comprime y se rebaja a
unos 2.000 grados. A esta temperatura y densidad, los elementos forman
partículas sólidas. Medimos granos de polvo del tamaño de alrededor de
una micra (una milésima parte de un milímetro), grande para los granos
de polvo cósmico. Son tan grandes que pueden sobrevivir a su próximo
viaje en la galaxia", explica Christa Gall.
Pertenecientes a las redes de investigación
R.a.d.i.o.: Red Argentina de Investigación Ovni
R.a.a.o.: Red Argentina Alerta Ovni
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