Los objetos más curiosos del universo

En nuestro universo habitan objetos que parecieran surgir de la imaginación más creativa, algunos de ellos tienen fotos que parecen una obra de arte.

Aunque estamos acostumbrados a escuchar de los agujeros negros u hoyos negros, si lo pensamos bien, estos objetos parecen más del campo de la fantasía que de la astronomía… pero no son los únicos objetos raros del universo.

¿Has escuchado hablar de los cuasares, los pulsares, la materia oscura, las nebulosas, las supernovas o los magnetares?

Aquí te cuento sobre estos y otros objetos curiosos de nuestro universo.

Agujero negro

Un agujero negro u hoyo negro es la etapa final de una estrella que tenía al menos de 3 a 5 masas solares. En el proceso de la muerte de este tipo de estrellas, la gravedad provoca que se contraigan y nada se opone a esa contracción. En consecuencia se crea un objeto tan denso que no permite ni que la luz se escape de su fuerza gravitatoria y por esa razón recibe el nombre de agujero negro. Existen otros agujeros negros enormes, los llamados supermasivos, que no son consecuencia de la muerte de una estrella sino que son concentraciones de masa que datan de la creación del universo.

La primera imagen de un hoyo negro se obtuvo el 10 de abril de 2019 en el centro de la galaxia M87, se trata de un hoyo supermasivo cuya masa es de al menos 6400 masas solares.

Agujero blanco

Los agujeros negros se predijeron teóricamente primero, y la teoría también predice la existencia de los llamados "agujeros blancos".

Un agujero blanco sería algo así como el inverso de un agujero negro. Este extraño objeto expulsaría a todo objeto de sí mismo, incluyendo la luz por lo que emitiría una gran cantidad de luz y todo tipo de radiación luminosa todo el tiempo. Quizás un agujero negro y un agujero blanco podrían ser parte de un solo agujero conocido como agujero de gusano que conectara dos puntos de nuestro universo o de universos diferentes.

En la actualidad se cree que los agujeros blancos no existen en realidad y sólo son soluciones matemáticas de la teoría de agujeros negros.

Cuasares

Los cuasares son objetos astronómicos que se encuentran a enormes distancias de la Tierra de tal suerte que se cree que se originaron en las primeras etapas del universo, quizá se trata de galaxias antiguas que habitaron las fronteras del universo.

El cuasar más cercano está a unos 780 millones de años luz, lo que en otras palabras quiere decir que su luz se emitió hace 780 millones de años y ha viajado desde ese momento hasta nuestros días para llegar a nuestro planeta.  Como la luz viaja unos 300 mil kilómetros en un segundo, si esta cantidad se multiplica por 60 (segundos en un minuto) x 60 (minutos en una hora) x 24 (horas en un día) x 365 (días en un año) y luego x 780 000 000 años de viaje, se encuentra la distancia que la luz viajó en kilómetros desde el cuasar hasta la Tierra.

 

Pulsares

En la historia de la astronomía, la emisión de los pulsares se confundió por primera vez con señales que se creyó que provenían de civilizaciones inteligentes.

Un pulsar es una estrella de neutrones que gira extremadamente rápido y en consecuencia emite una señal periódica o parpadeante como lo hace un faro que la playa. La estrella de neutrones es una estrella contraída cuya velocidad de giro se acrecentó debido a la contracción. Por la contracción gravitacional no quedó ni un solo átomo vivo de sus átomos originales, sólo los neutrones sobrevivieron y formaron el material de la estrella.

El primer pulsar, PSR B1919+21, se detectó en 1967 en la constelación de Vulpecula en el Triángulo de Verano.

 

Estrella de neutrones, estrellas de cuarks

Un pulsar es una estrella de neutrones que proviene de una estrella de al menos 1.44 masas solares. Si la estrella original tiene mayor masa, se cree que la contracción gravitacional podría crear una estrella de cuarks. En este caso, no sólo los átomos de la estrella original ya no sobrevivirían, sino que tampoco los neutrones. El gas resultante que formara la estrella de cuarks estaría formado por cuarks, las partículas que, a su vez forman a los neutrones y a otras partículas elementales.

A la fecha, no se ha probado la existencia de las estrellas de cuarks.

 

Enanas blancas, enanas negras, enanas rojas, enanas azules y enanas cafés

Cuando el Sol muera pasará por una etapa de agrandamiento y después de reducción de tamaño debido a su fuerza de gravedad. Durante esta etapa expulsará gases que se convertirán en lo que se conoce como una nebulosa planetaria y después quedará un objeto celeste del tamaño de un planeta que irá quemando su último combustible hasta morir. Mientras tenga combustible que quemar, brillará con luz propia pero apagada y a este objeto se le conoce como enana blanca. El 97% de las estrellas del universo morirán de esta manera. Por ejemplo, la estrella Sirio B es una enana blanca.

Se cree que después de consumir su energía, una enana blanca se convertirá en una enana negra, algo así como un planeta frío e invisible que navega en el espacio. Sin embargo hasta la fecha este tipo de objetos son hipotéticos y se cree que el universo aún es joven como para que las enanas negras puedan existir.

Por otro lado, también existen estrellas que se conocen como enanas rojas. Estas estrellas tienen menos de la mitad de la masa del Sol y, curiosamente, la estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri, es una enana roja. Se cree que cuando una enana roja pase a su etapa final de existencia se convertirá en una enana azul pero por la edad del universo, se cree que no ha habido el suficiente tiempo para que se formen enanas azules.

Finalmente, existen objetos que ni son estrellas pero tampoco son planetas que se conocen como enanas cafés o enanas marrones. Estos objetos no tienen tanta masa para producir reacciones nucleares de fusión de hidrógeno como las tienen las estrellas pero también son de tamaño muyo mayor que los planetas gigantes gaseosos. Júpiter es el planeta con mayor masa de nuestro Sistema Solar, tiene más de 300 veces la masa de la Tierra. Bueno pues, las enanas cafés tienen alrededor de 80 veces la masa de Júpiter. La enana café más cercana al Sol es Luhman 16 que está a una distancia de 6.5 años luz.

 

Materia oscura

Las observaciones del universo han detectado un faltante de 26.8 % de materia para explicar su configuración actual por lo que a este faltante se le conoce como materia oscura ya que no emite ningún tipo de radiación electromagnética detectable.

En la actualidad el problema de encontrar a esta materia oscura es uno de los tópicos más importantes de la ciencia conocida como cosmología.

¿De qué está formada la materia oscura?, es una de las preguntas más interesantes de la física de partículas.

 

Gigante roja

Una gigante roja es una estrella de alrededor de menos de 9 masas solares que proviene de una estrella que ya consumió su combustible de hidrógeno y ha crecido en tamaño. Ahora comienza a quemar helio por reacciones de fusión que convierten al combustible en elementos sucesivos de la tabla periódica hasta el fierro, expulsando cada elemento sucesivo a sus capas externas.

Ejemplos de gigantes rojas son las estrellas Aldebarán y Antares. Nuestro Sol también se convertirá en una gigante roja en unos 5000 millones de años y en ese momento, su tamaño crecerá hasta la órbita de Venus o de la Tierra.

 

Nebulosa

Si se quisiera describir poéticamente a las nebulosas planetarias, se diría que son las cunas de nacimiento de las futuras estrellas. Científicamente, son regiones gaseosas del medio interestelar, algunas de ellas formadas por la muerte de estrellas. El nombre “planetaria” no tiene que ver con planetas sino con la historia de las primeras observaciones.

En la actualidad, se toman fotografías con gran tiempo de exposición que logran captar fabulosas y coloridas imágenes que contienen emisiones de radiación de diferentes tipos de gases. La imaginación de los astrónomos es el límite para los nombres que les han puesto y así existe nebulosas como “Nebulosa del ojo de Dios” (también conocida como Nebulosa de la Hélice).

 

Supernova

La supernova es uno de los eventos más espectaculares del universo y se trata de una explosión de gases en la etapa final de una estrella masiva en la que la fusión interna de la estrella no tiene control. La estrella disminuye su tamaño y expulsa los gases de sus capas exteriores de forma súbita. El objeto en el centro de esa explosión puede ser una estrella de neutrones que con el paso del tiempo y dependiendo de la masa inicial de la estrella pueda convertirse en un agujero negro.

Si nosotros tuviéramos el placer de ver a una supernova desde la Tierra, veríamos una estrella con un brillo inusual o una estrella en una región del espacio donde no habíamos visto nada entonces.

La supernova SN 1006, vista en el año 1006, ha sido la supernova más brillante jamás observada con un brillo que en días superó al del planeta Venus. En tiempos recientes se pudo observar la segunda más brillante, SN 2006gy en la galaxia NGC 1260.

 

Magnetares

Cerrando esta colección de objetos raros del universo, tenemos al magnetar, magneto estrella o estrella magnética. Se trata de una estrella de neutrones con el mayor campo magnético que un objeto celeste pueda tener. Su rotación es relativamente lenta en comparación con otros pulsares y su vida es corta de no más de 10 000 años. 

No se sabe mucho sobre los magnetares pues no hay ninguno cercano a la Tierra. Sin embargo se tiene un registro de millones de magnetares en el universo. Por ejemplo, el magnetar SGR 1806-20 está situado en nuestra Vía Láctea.

Varios de estos objetos parecen fantásticos pero las teorías y, en muchos casos, las observaciones han confirmado su existencia. Conforme se va conociendo el universo y se va teniendo mejor instrumentación para observarlo, nos hallamos con objetos curiosos pero increíbles.

¡Quién sabe qué nos pueda deparar el futuro de la investigación astronómica!