lunes, 30 de septiembre de 2013

Cuásares

En esta ocasión vamos a tratar de conocer mejor uno de los objetos más extraños y desconocidos de nuestro Universo, los cuásares.

    "Un cuásar o quasar (acrónimo en inglés de quasi-stellar radio source) es una fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible."
    —Wikipedia
Ilustración artística de un cuásar
Ilustración artística de un cuásar - Imagen: NASA

En Espacio140, una vez más, conseguimos una colaboración muy especial para este tema. Y es que esta vez pedimos la ayuda de:

  • La Real Sociedad Española de Física: "una sociedad científica cuyo objeto es ayudar, en todo el territorio nacional al desarrollo y a la divulgación de esta disciplina, tanto en su aspecto de Ciencia pura como en sus aplicaciones."

Desde aquí agradecemos su colaboración y su enorme implicación.

Y comenzamos con el Top10:


Este tweet ya nos indica a qué nos estamos refiriendo, a un objeto que irradia una cantidad extraordinaria de energía, lo cual hace que, en el caso concreto del cuásar 3C 273, pueda ser observado desde la Tierra a pesar de su lejanía. Aún así, esta grandiosidad en las cifras de 3C 273 no son una excepción cuando hablamos de cuásares; en ellos todo es inmenso.


Pero... ¿qué es un cuásar? Lo primero que debemos explicar es que, debido a su lejanía, el estudio de estos objetos es muy complejo y nos cuesta comprender cuál es su estructura, su física o su evolución.


Y es que los cuásares descubiertos están asociados a agujeros negros supermasivos, y se alimentan de la acreción de materia de éstos. A medida que los cuásares van "absorbiendo" esta materia, la van consumiendo, generando tal cantidad de energía que los convierten en los objetos más luminosos del Universo. De esa cantidad de energía desprendida, surgió la falsa creencia de que los cuásares eran agujeros blancos, lo contrario de los agujeros negros, que como ya vimos en la entrada dedicada a ellos, absorbían materia, energía y luz: el agujero blanco haría justo lo contrario, la expulsaría.

Pero como es habitual en el estudio del Cosmos, los continuos avances en su estudio nos hacen evolucionar y comprender más acerca de ellos.


O lo que es lo mismo, núcleos de galaxias jóvenes en formación y en las que parte de su radiación electromagnética no proviene de los componentes más típicos de una galaxia: estrellas, gas y polvo interestelar.

A veces, un determinado cuásar puede tener su jet (o chorro) de emisión de radiación apuntando hacia la Tierra; es entonces cuando se le llama blazar. Otras veces, ocurre que el núcleo emite energía en distintas longitudes de onda, formando galaxias espirales visibles; esas son las llamadas galaxias Seyfert.

Algunos cuásares se observan a través de lentes gravitacionales, un efecto que hace que la luz que nos llega de un objeto aparezca distorsionada al situarse entre él y la Tierra un objeto supermasivo. Valga el siguiente ejemplo: tenemos un cuásar a una distancia considerable (como es común en los cuásares) y una galaxia supermasiva situada entre el cuásar y nosotros. La luz que nos llega de él se distorsiona, haciéndonos ver el cuásar en otro lugar distinto, o verlo por duplicado o triplicado, o de forma distinta a cómo es en realidad.


Así es más fácil de entender, ¿no es cierto? Pero veamos también un ejemplo real, la llamada "Cruz de Einstein", en donde pueden apreciarse cuatro imágenes de un mismo cuásar lejano rodeando a una galaxia, en el centro de la imagen, que es la que crea el efecto de lente gravitacional (llamada en este caso G2237 + 0305):

Cruz de Einstein, fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble
Cruz de Einstein, fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble - Imagen: NASA/ESA

Sabemos que los cuásares emiten mucha radiación, pero... ¿cómo se emite esta energía?, ¿y qué es lo que hace que un cúasar emita tanta?


Como dijimos, se piensa que los cuásares se alimentan de la acreción de materia de los agujeros negros, pero en realidad sigue siendo un misterio. Esto es debido a la enorme distancia a la que se encuentran (hablamos del orden de miles de millones de años luz de distancia), lo que los hace muy difíciles de estudiar. Los cuásares que se están estudiando están situados cerca del origen del Universo, de ahí el interés en conocerlos.


Esta lejanía también es la culpable de que tardáramos tanto tiempo en descubrirlos, y es que hasta mediados del siglo XX ni siquiera conocíamos su existencia.


Ya hablamos antes de este cuásar. Está a aproximadamente 2.200 millones de años luz y se encuentra en el núcleo de una galaxia elíptica. Es capaz de brillar como varios billones de soles y tiene un jet de emisión visible de unos 150.000 años luz. Hasta ahora, no es el más cercano descubierto (el cual está a 780 millones de años luz), pero tampoco es el más lejano (honor que corresponde a ULAS J1120+0641, a 12.900 millones de años luz, muy cerca del origen del Universo).


Pero ULAS J1120+0641 está demasiado lejos para ser visto a simple vista a pesar de su enorme brillo. Debido a las enormes distancias que nos separan de los cuásares, ver uno no es nada sencillo. Tenemos que recurrir a telescopios enormes o a telescopios espaciales. Aunque...


En noches muy muy claras, es posible "intuir" a 3C 273 en la constelación de Virgo, y con telescopios amateur puede verse como si fuera una estrella.


Y por último, y ya para despedir este tema, les dejamos con una última nota interesante más:



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