 |
El proceso de nacimiento de una estrella es el siguiente: gigantescas y voluminosas conglomeraciones de polvo rarificado y de gas, principalmente hidrógeno. Lentamente, el polvo y el gas forman una nebulosa, que gira y se condensa bajo la atracción de su propia gravedad. La nebulosa se va haciendo más pequeña y más densa, y en su centro se hace más densa todavía.
A medida que se condensa la nebulosa, su centro se hace no sólo cada vez más denso, sino progresivamente más caliente, al convertirse en calor la energía de la caída de la materia hacia el interior (como Helmholtz había sugerido).
Los núcleos de hidrógeno chocan entre sí a velocidades cada vez mayores, y con energía también creciente.
Si la nebulosa inicial es pequeña, podría terminar formando un cuerpo compacto de masa no superior a la del planeta Júpiter. En tal caso, el centro puede ser muy denso y tener una temperatura elevada, pero ni su densidad ni su temperatura son suficientes para hacer que los átomos de hidrógeno sufran la fusión que los convierta en helio. Para que tal fusión se produzca, han de alcanzarse temperaturas de millones de grados.
Para objetos celestes del tamaño de Júpiter o menores, nunca llega a haber probabilidad alguna de «ignición nuclear» en el centro, y el cuerpo no llega a brillar con luz propia. Por muy elevada que llegue a ser la temperatura en el centro, la superficie permanece oscura y fría. Si la nebulosa tiene el tamaño suficiente para terminar siendo un cuerpo compacto de masa por lo menos 40 veces mayor que la de Júpiter, la densidad y la temperatura en su centro alcanzan el punto de ignición. En tal caso se libera energía suficiente para calentar el resto del cuerpo, de modo que el objeto empieza a brillar con luz propia, y entonces es ya una estrella.
Lo que queda de la nebulosa inicial es lo que más tarde puede terminar en otra estrella ó en planetas girando alrededor de ésta joven estrella.
Bien, las observaciones del telescopio espacial Spitzer publicadas en agosto del 2007 proporcionan la primera mirada directa de como el agua, un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos, comienza a llegar a los planetas, posiblemente incluso a los rocosos como el nuestro, el mencionado había detectado suficiente vapor de agua para llenar cinco veces los océanos de la Tierra dentro del nido que colapsa de un sistema estelar en formación.
«Por primera vez, estamos viendo que se envía agua a la región donde es más probable que se formen planetas», dijo Dan Watson, de la Universidad de Rochester, Nueva York. Watson es el autor principal de un artículo sobre este joven sistema estelar «vaporoso» que aparece en la edición del 30 de agosto de 2007 de Nature.
El sistema estelar, llamado NGC 1333-IRAS 4B, sigue creciendo dentro de un capullo frío de gas y polvo. Dentro de este capullo, dando vueltas alrededor de la estrella embrionaria, hay un disco cálido y floreciente de materiales formadores de planetas. Los datos de Spitzer indican que el hielo del capullo exterior del embrión estelar está cayendo hacia la estrella en formación y se vaporiza cuando golpea el disco.
Aquí tenemos una imagen de la región del espacio que se trata:
«A la Tierra, el agua llegó en forma de asteroides y cometas helados. El agua también existe principalmente como hielo en las densas nubes que forman las estrellas», dijo Watson.
«Ahora hemos visto que el agua, que cae como hielo desde la envoltura de un sistema estelar joven hasta su disco, en realidad se vaporiza al llegar. Este vapor de agua luego se congelará nuevamente en asteroides y cometas» siguió comentando Watson.
El agua es abundante en todo nuestro universo. Se ha detectado en forma de hielo o gas alrededor de varios tipos de estrellas, en el espacio entre las estrellas, y el Spitzer detectó la primera señal clara de vapor de agua en un planeta gaseoso caliente fuera de nuestro sistema solar, llamado HD 189733b.
En el estudio de Spitzer, el agua también sirve como una herramienta importante para estudiar detalles largamente buscados del proceso de formación de planetas. Al analizar lo que le sucede al agua en NGC 1333-IRAS 4B, los astrónomos aprendieron sobre su disco: calcularon la densidad del disco (al menos 10 mil millones de moléculas de hidrógeno por centímetro cúbico); sus dimensiones (un radio mayor que la distancia media entre la Tierra y Plutón); y su temperatura (170 Kelvin, 103° centígrados bajo cero)
«El agua es más fácil de detectar que otras moléculas, por lo que podemos usarla como sonda para observar más discos nuevos y estudiar su física y química», dijo Watson.
Watson y sus colegas estudiaron 30 de los embriones estelares más jóvenes conocidos utilizando el espectrógrafo infrarrojo de Spitzer, un instrumento que divide la luz infrarroja en un arco iris de longitudes de onda, revelando «huellas dactilares» de moléculas.
«Hemos capturado una fase única de la evolución de una estrella joven, cuando la materia de la vida se mueve dinámicamente hacia un entorno donde podrían formarse planetas», dijo Michael Werner, científico del proyecto de la misión Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.
NGC 1333-IRAS 4B se encuentra en una hermosa región de formación de estrellas a aproximadamente 1000 años luz de distancia en la constelación de Perseo. Su embrión estelar central todavía se está «alimentando» del material que se colapsa a su alrededor y crece en tamaño. En esta etapa temprana, los astrónomos no pueden decir qué tan grande será finalmente la estrella.
Cómo saben, entonces que hay agua allí ??, como está en el párrafo anterior, se estudia la composición de la luz que llegaba hasta el telescopio y de ahí se infiere qué elementos hay en la nebulosa.
Miremos la siguiente imagen del espectrograma tomado por el Spitzer:
Aquí, en la parte superior el análisis de la luz que llegaba al telescopio, en la parte inferior la firma del espectro de luz cuando hay agua, se puede ver que los picos coinciden perfectamente (cada pico, dice el tipo de sustancia que hay en el objeto que emite ó por el cual pasa la luz). Así que indudablemente hay agua en ésa nebulosa.
El telescopio espacial Spitzer (SST por sus siglas en inglés) fué un observatorio espacial infrarrojo, lanzado el 25 de agosto de 2003 se mantuvo una órbita heliocéntrica similar a la de la Tierra, pero que lo alejaba de nuestro planeta a razón de unos 15 millones de kilómetros por año.
Spitzer iba equipado con un telescopio reflector de 85 cm de diámetro. La vida útil del telescopio Spitzer era limitada, como en otros telescopios infrarrojos espaciales, por la tasa de evaporación del helio líquido que se utiliza como refrigerante. Inicialmente, se esperaba que el helio durase un mínimo de 2,5 años y un máximo de 5. El helio líquido se agotó el 15 de mayo de 2009, lo que supone una duración de más de 5,5 años.
Después de 16 años de actividad, el telescopio Spitzer fue desactivado y retirado el 30 de enero de 2020.
Fuente: JPL, NASA.
Como siempre, invitamos a seguirnos a través de nuestras redes para estar al tanto de las actividades referentes a esta hermosa ciencia; en face: astroamigos Concepción del Uruguay y en insta @astroamigos_cdelu.
Hasta la semana que viene.
