18 de abril de 2009

Materia interestelar

Materia interestelar

Entre las distintas estrellas de una galaxia. Existen enormes, casi insalvables distancias. Pero, sin embargo, estos gigantescos espacios nunca están totalmente vacíos, incluso en varias regiones se concentra un medio interestelar, formando grandes nubes de cientos, hasta miles de veces la masa solar. Los lugares de nacimiento de las estrellas son entonces también estas zonas de materia interestelar, de preferencia en los brazos de nuestra galaxia, como por ejemplo la famosa gran nebulosa de Orión M42:



Con la gentil autorización de Robert Gendler

La materia interestelar está formada por muchos componentes, en especial de Hidrógeno, Helio, Oxígeno, Carbono, Nitrógeno, Azufre, Silicio, etc. Pero no sólo elementos puros se pueden encontrar aquí, si no, también muchas moléculas como agua, Metano o ácido acético. Estas moléculas se pueden formar por la presencia del polvo cósmico, cuya superficie actúa como un catalizador. Estas reacciones químicas, debido al frío del espacio, sólo se desarrollan en forma muy lenta, pero el tiempo no tiene mayor importancia en el medio interestelar.

En nuestra galaxia se encuentra tanto nubes puras de Hidrógeno, como también nubes que se componen principalmente de moléculas. La composición de la materia, que muestra una densidad muy baja, es:

- 60 % Hidrógeno
- 38 % Helio
- 2 % otros elementos

Aquí, hay que diferenciar entre nubosidades luminosas, que son incitadas por la radiación de estrellas vecinas, y nubes oscuras, que absorben la luz de las estrellas, pero también emiten radiaciones de radio, debido a sus bajas temperaturas.

Gas interestelar

Aproximadamente el 99 % de la materia interestelar se compone de gas, y a ser un 90 % de Hidrógeno, el elemento más abundante en el universo. Estas nubes de Hidrógeno se dividen en las así llamadas Zonas H I, aquí el gas molecular de Hidrógeno (H2) tiene una temperatura de 50 [K], y en las Regiones H II, en las cuales el Hidrógeno esta ionizado y predomina en estado de plasma, a temperaturas de hasta 10 000 [K].


Con la gentil autorización de NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

¿Existen los espíritus? Esta toma del telescopio Hubble casi lo sugiere. Muestra una nube de materia interestelar con el nombre de IC 349, que es inundado con radiación, por la joven estrella Merope, en las Pléyades, y es incitada a brillar. La enorme radiación de la estrella, prontamente dispersará a esta nube y la destruirá. Las Pléyades son conocidas como incubadoras de muchas nuevas estrellas masivas, que en su estado “juvenil” emiten enormes cantidades de irradiación.

Las nubes oscuras idénticas a las zonas H I no emiten luz visible, pero en cambio emiten rayos X, y entre otras, la conocida línea de 21 [cm.] del Hidrógeno.
En estas nubes, también se pudo comprobar la presencia de moléculas, como por ejemplo el radical OH- del formaldehído, NH3 (Amoníaco), como también Helio.

Polvo interestelar

Aproximadamente el 1 % de la materia interestelar se compone de polvo. Estos son pequeñas partículas de materia, de aproximadamente 0,0001 hasta 0,001 [mm] de diámetro. Este polvo siempre está alojado en nubes gaseosas interestelares. Se le puede considerar como material de expulsión de novas y supernovas, lo que significa, que en estos granos se encuentran todos los elementos químicos del sistema periódico. También elementos pesados como el Hierro, que en realidad, es la etapa final de la fusión nuclear en las estrella y que son generados en una explosión supernova. Más allá, el material interestelar también es enriquecido por las no despreciables masas del viento estelar emitido por las estrellas.

Por cierto, las estrellas constantemente absorben materia interestelar por la acción gravitacional, pero la pérdida de masa, por la formación de nuevas estrellas es mucho más importante. Aquí no se puede establecer un equilibrio. Ya que por la formación de enanas blancas, estrellas de neutrones y hoyos negros se da una constante pérdida de materia interestelar. Lugares de formación de estrellas, de los cuales finalmente provienen estos objetos, son siempre aquellas zonas, en las cuales se encuentran estrellas jóvenes muy calientes, ya que estos, aún no se han podido alejar mucho en sus trayectorias intergalácticas de su lugar de nacimiento.

¿Pero que motiva a una nube de materia como estas, para contraerse a una estrella? Desgraciadamente este proceso aún no está mayormente aclarado. Se supone, que perturbaciones de la estructura en determinados lugares de la nube, activan esta contracción. La onda expansiva de la explosión puede llevar a una densificación en el medio interestelar y al final causar la contracción parcial de la nube hasta la estrella.


Con la gentil autorización de STScI, NASA y eff Hester, Arizona State University

Nacimiento de una estrella en la nebulosa de Trifid M 20 (NGC 6514) en Sagitario. Se pueden ver, las nubes de gas y polvo desgarradas por la intensiva radiación de estrellas jóvenes. Este material, al mismo tiempo, sirve para el nacimiento de nuevas estrellas y posiblemente también de planetas. En un ambiente así, también se formó nuestro Sol con su sistema planetario.

También puede jugar un rol la gravitación de la misma nube, que por inestabilidades gravitacionales puede llevar a contracciones locales. Esto sólo puede suceder en grandes nubes con una alta densidad de materia. Aquí, entonces, son los vientos estelares de las estrellas jóvenes, que causan una mayor densificación en la nube, de manera que, las estrellas se pueden originar casi como en una reacción en cadena. Otras causas, para la formación de las estrellas son también las enormes fuerzas de mareas, que se producen en el encuentro o incluso cuando dos galaxias se atraviesan. Aquí la formación de estrellas puede aumentar casi en forma explosiva, por lo que se habla de las así llamadas galaxias starburst.

Para lo que hace tiempo no existía una explicación, es el origen del es ela caus de la rotación de una estrella. Pero hoy sabemos, que con el aumento de la contracción de la materia, se origina un vórtice, similar al disco de acreción de un hoyo negro, de manera que más materia desciende a la protoestrella, en forma de espiral y que transmite este movimiento a la estrella. Además de esto, el impulso de giro es transmitido directamente por la nube, que por su lado recibe este movimiento de la galaxia. Después del “nacimiento” de la estrella, o sea, cuando comenzaron las reacciones nucleares y la estrella comenzó a brillar. Un fuerte viento estelar, avienta los restos del disco de acreción.

Última revisión: 9 de Junio de 2005
Traducido del alemán por aagb: 18 de Abril de 2009

Con la gentil autorización de Werner Kasper, Mittelweg 1, D- 35117 Münchhausen, Abenteuer-Universum (Aventura Universo)