Nucli del francès

1991/02/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

En el número de la nit presentàvem el Via Francesa com una galàxia espiral. En aquesta ocasió tractarem de fer una descripció més detallada de la mateixa i presentar els problemes que planteja.

En el número de desembre presentem la Via Francesa com una galàxia espiral. Entre les coses que es van comentar en aquest moment, hi havia molt poca informació sobre el nucli de la galàxia. Però potser aquesta part és la més important i atractiva de les galàxies espirals. Per tant, en aquesta ocasió tractarem de fer una descripció més detallada de la mateixa i presentar els problemes que planteja.

La ubicació exacta del nucli del Via Francesa no es va aconseguir fins que comptés amb l'ajuda de la radioastronomia. Com és sabut, la pols interestel·lar absorbeix la radiació òptica. Per tant, la profunditat del camp d'observació dels telescopis òptics és relativament petita en el pla del disc de la galàxia, a causa de l'abundància de pols en aquest. No obstant això, la pols interestel·lar és transparent en els dos extrems de l'espectre electromagnètic: d'una banda en la banda de raigs X i gamma i per un altre en les bandes d'infrarojos i ones de ràdio. Per tant, el que sabem sobre el nucli de la nostra galàxia ha estat analitzant la radiació d'aquestes tres zones de l'espectre. Entre ells, ha estat especialment important l'emissió de 21 cm d'hidrogen neutre (emissió de núvols H I).

Fins que es van començar a utilitzar els radiotelescopis es pensava que el centre del Via Francés estava al voltant de la constel·lació de Norma, però quan es van obtenir mapes de núvols d'H I, es va confirmar que els braços espirals es produïen a partir d'un punt que, a 28.000 anys-llum de la nostra posició, estaria en la direcció de la constel·lació de Sagitari. Per tant, la zona de la galàxia havia de ser allí. En aquesta direcció es va trobar un potent emissari de ràdio que es diria el primer Sagittarius A. Una vegada millorada la resolució dels radiotelescopis, es va confirmar que Sagittarius A estava compost per diferents fonts contigües.

El nucli de la galàxia, concretament, es va identificar amb la font Sagitari A-West, en la posició d'ascensió recta 17 h 42 m 29 s, declinació 28é 59’ 48” (1950, 0). Aquests estudis es van poder confirmar mitjançant mesuraments realitzats en la banda d'infrarojos quan es van dissenyar plaques fotogràfiques especials per a recollir aquestes radiacions. La font d'infrarojos IR16 així descoberta s'ajustava totalment a Sagitari A-West.

En resum, podem dir que el nucli de la galàxia és una esfera de 3 anys llum de diàmetre, composta per milions d'estrelles (tenint en compte que l'estrella més pròxima al Sol es troba a 4,3 anys-llum), amb pols interestel·lar i hidrogen neutre. En la zona d'aquesta esfera tenim una font de ràdio molt compacta. El seu diàmetre és de 10 O.A. (la unitat astronòmica és d'uns 150 milions de km., distància del Sol a la Terra) i la seva massa és 5 milions de vegades major que la del Sol.

Aquesta sorprenent imatge pot estendre's a una regió de 20.000 anys llum de diàmetre al voltant del nucli. En ell es troba el violent emissari de ràdio Sagitari B2. El seu diàmetre és de 100 anys llum i la seva massa és 3 milions de vegades major que la del Sol. També és un disc prim d'hidrogen en rotació. La velocitat del gas de vora és de 250 km/s. També és un hidrogen que s'expandeix cap a fora a 150 km/s.

Quin és l'origen de les radiacions que es recullen en les diferents bandes?. Quant a les ones de ràdio, la major part de la radiació és la radiació sincrotró. Aquesta és una radiació especial emesa per les fraccions carregades (sobretot els electrons) que giren molt ràpid al voltant de les línies d'un camp magénico. En aquesta zona d'emissió, només el nucli emet 1030 watts, és a dir, milers de vegades més que l'emissió total del Sol. Al costat de l'emissió de sincrotró arriben línies d'emissió com la de núvols H I.

Es considera que l'emissió en la zona d'infraroig és l'emissió tèrmica de la pols interestel·lar. Les estrelles del nucli escalfarien la pols circumdant i els núvols moleculars i aquestes emetrien la radiació de longitud d'ona corresponent a les seves temperatures. L'energia emesa pel nucli de la galàxia en aquest camp és d'uns 3x1036 watts, és a dir, 100 milions de vegades l'emissió del Sol.

Part de l'emissió en la banda de raigs X i gamma és l'emissió de sincrotrons. Una altra part és deguda a la dispersió inversa de Compton. Això es produeix quan un dels electrons que produeix la radiació de sincrotró xoca amb un fotó de baixa energia, convertint-lo en més energia i freqüència. Part dels raigs X pot ser també una emissió de núvols molt calents.

Podem dir que els processos que generen les emissions són coneguts, però encara tenim un problema bàsic que no és del tot conegut. Quins són els fenòmens que poden donar lloc a les enormes energies que hem esmentat en tan petit espai dins de les dimensions del nucli? S'ha fet l'una o l'altra hipòtesi, però totes són només especulació i encara no hi ha una teoria reeixida que els científics han acceptat.

EFEMÈRIDES SOL: El 21 de març entra en Àries en 3 hores i 1 minuts (UT). Comença la primavera. LLUNA QUART MINVANT LLUNA NOVA QUART CREIXENT LLUNA PLENA • 8an10 h 32 m 16an8 h 10m 23an6 h 3 m 307h 17m PLANETES Mercuri: El dia dos està en conjunció superior. Així que és invisible, però al vespre en l'últim terç del mes. El 27 passa per la seva elongació màxima. Venus: La seva elongació és cada vegada major. Així que cada vegada podrem veure-ho més alt al vespre. Dimarts: Encara es veu bé, però cada vegada s'amaga abans. A final de mes es guardarà poc després de la 1 del matí (UT). Júpiter: Està a la vista gairebé tota la nit abans que s'enfosqueixi. Al marge de Venus, és l'astre més lluminós del cel entre estrelles i planetes. Saturn: Podrem veure-ho al matí, cada vegada sortirà abans. Surt cap a dos quarts de sis del matí al començament del mes i dues hores abans al final. El dia 12 pot veure's quan s'amaga després de la Lluna.