Núcleo del francés

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

• Astronomia

En el número de la noche presentábamos el Vía Francesa como una galaxia espiral. En esta ocasión trataremos de hacer una descripción más detallada de la misma y presentar los problemas que plantea.

En el número de diciembre presentamos la Vía Francesa como una galaxia espiral. Entre las cosas que se comentaron en ese momento, había muy poca información sobre el núcleo de la galaxia. Pero quizá esta parte sea la más importante y atractiva de las galaxias espirales. Por tanto, en esta ocasión trataremos de hacer una descripción más detallada de la misma y presentar los problemas que plantea.

La ubicación exacta del núcleo del Vía Francesa no se logró hasta que contara con la ayuda de la radioastronomía. Como es sabido, el polvo interestelar absorbe la radiación óptica. Por tanto, la profundidad del campo de observación de los telescopios ópticos es relativamente pequeña en el plano del disco de la galaxia, debido a la abundancia de polvo en el mismo. Sin embargo, el polvo interestelar es transparente en los dos extremos del espectro electromagnético: por un lado en la banda de rayos X y gamma y por otro en las bandas de infrarrojos y ondas de radio. Por lo tanto, lo que sabemos sobre el núcleo de nuestra galaxia ha sido analizando la radiación de estas tres zonas del espectro. Entre ellos, ha sido especialmente importante la emisión de 21 cm de hidrógeno neutro (emisión de nubes H I).

Hasta que se empezaron a utilizar los radiotelescopios se pensaba que el centro del Vía Francés estaba alrededor de la constelación de Norma, pero cuando se obtuvieron mapas de nubes de H I, se confirmó que los brazos espirales se producían a partir de un punto que, a 28.000 años-luz de nuestra posición, estaría en la dirección de la constelación de Sagitario. Por lo tanto, la zona de la galaxia debía estar allí. En esta dirección se encontró un potente emisario de radio que se llamaría el primer Sagittarius A. Una vez mejorada la resolución de los radiotelescopios, se confirmó que Sagittarius A estaba compuesto por distintas fuentes contiguas.

El núcleo de la galaxia, concretamente, se identificó con la fuente Sagitario A-West, en la posición de ascensión recta 17 h 42 m 29 s, declinación 28é 59’ 48” (1950, 0). Estos estudios se pudieron confirmar mediante mediciones realizadas en la banda de infrarrojos cuando se diseñaron placas fotográficas especiales para recoger estas radiaciones. La fuente de infrarrojos IR16 así descubierta se ajustaba totalmente a Sagitario A-West.

En resumen, podemos decir que el núcleo de la galaxia es una esfera de 3 años luz de diámetro, compuesta por millones de estrellas (teniendo en cuenta que la estrella más cercana al Sol se encuentra a 4,3 años-luz), con polvo interestelar y hidrógeno neutro. En la zona de esta esfera tenemos una fuente de radio muy compacta. Su diámetro es de 10 U.A. (la unidad astronómica es de unos 150 millones de km., distancia del Sol a la Tierra) y su masa es 5 millones de veces mayor que la del Sol.

Esta sorprendente imagen puede extenderse a una región de 20.000 años luz de diámetro alrededor del núcleo. En él se encuentra el violento emisario de radio Sagitario B2. Su diámetro es de 100 años luz y su masa es 3 millones de veces mayor que la del Sol. También es un disco delgado de hidrógeno en rotación. La velocidad del gas de borde es de 250 km/s. También es un hidrógeno que se expande hacia fuera a 150 km/s.

¿Cuál es el origen de las radiaciones que se recogen en las distintas bandas?. En cuanto a las ondas de radio, la mayor parte de la radiación es la radiación sincrotrón. Esta es una radiación especial emitida por las fracciones cargadas (sobre todo los electrones) que giran muy rápido alrededor de las líneas de un campo magénico. En esta zona de emisión, sólo el núcleo emite 1030 vatios, es decir, miles de veces más que la emisión total del Sol. Junto a la emisión de sincrotrón llegan líneas de emisión como la de nubes H I.

Se considera que la emisión en la zona de infrarrojo es la emisión térmica del polvo interestelar. Las estrellas del núcleo calentarían el polvo circundante y las nubes moleculares y éstas emitirían la radiación de longitud de onda correspondiente a sus temperaturas. La energía emitida por el núcleo de la galaxia en este campo es de unos 3x1036 vatios, es decir, 100 millones de veces la emisión del Sol.

Parte de la emisión en la banda de rayos X y gamma es la emisión de sincrotrones. Otra parte es debida a la dispersión inversa de Compton. Esto se produce cuando uno de los electrones que produce la radiación de sincrotrón choca con un fotón de baja energía, convirtiéndolo en más energía y frecuencia. Parte de los rayos X puede ser también una emisión de nubes muy calientes.

Podemos decir que los procesos que generan las emisiones son conocidos, pero todavía tenemos un problema básico que no es del todo conocido. ¿Cuáles son los fenómenos que pueden dar lugar a las enormes energías que hemos mencionado en tan pequeño espacio dentro de las dimensiones del núcleo? Se ha hecho una u otra hipótesis, pero todas son sólo especulación y todavía no hay una teoría exitosa que los científicos han aceptado.

EFEMÉRIDES SOL: El 21 de marzo entra en Aries en 3 horas y 1 minutos (UT). Comienza la primavera. LUNA CUARTO MENGUANTE LUNA NUEVA CUARTO CRECIENTE LUNA LLENA • 8an10 h 32 m 16an8 h 10m 23an6 h 3 m 307h 17m PLANETAS Mercurio: El día dos está en conjunción superior. Así que es invisible, pero al anochecer en el último tercio del mes. El 27 pasa por su elongación máxima. Venus: Su elongación es cada vez mayor. Así que cada vez podremos verlo más alto al anochecer. Martes: Todavía se ve bien, pero cada vez se esconde antes. A final de mes se guardará poco después de la 1 de la mañana (UT). Júpiter: Está a la vista casi toda la noche antes de que se oscurezca. Al margen de Venus, es el astro más luminoso del cielo entre estrellas y planetas. Saturno: Podremos verlo a la mañana, cada vez saldrá antes. Sale hacia las cinco y media de la mañana al comienzo del mes y dos horas antes al final. El día 12 puede verse cuando se esconde tras la Luna.