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Retratos estelares

Incluso los mayores telescopios del mundo tienen una capacidad limitada en cuanto a la capacidad de obtener imágenes definidas del Universo. El fenómeno de la difracción de la luz, impiden que podamos obtener imágenes del Universo con una resolución arbitrariamente grande que nos permita distinguir los detalles de objetos lejanos. Las imágenes típicas de campos de estrellas muestran estas como puntos brillantes extendidos con una luz que se difumina cubriendo varios píxeles sin que podamos obtener una imagen clara de la superficie de estas estrellas. La dificultad estriba en la enorme distancia que nos separa de las estrellas, incluso de las más cercanas. Por ejemplo si pusieramos observáramos una estrella como nuestro Sol a la distancia de las estrellas más cercanas su tamaño aparente sería comparable al que tendría una moneda de 10 céntimos de euro observada a 500 km de distancia. Sin embargo algunas estrellas son tan masivas que en efecto podemos observarlas y “retratar” su superficie.

 

Betelgeuse

Betelgeuse, la gran estrella rojiza de la constelación de Orión, también conocida como Alpha Orionis, es una de las pocas estrellas cuya estructura puede observarse a través de un telescopio. Esta estrella es una supergigante roja masiva cerca del fin de su vida. Tras agotar su combustible nuclear las estrellas masivas se expanden y se enfrían formando gigantes rojas que sobreviven unos 100.00 años expandiéndose y contrayéndose varias veces expulsando material en cada contracción. En el caso de Betelgeuse tenemos una estrella hinchada cuyo tamaño es comparable al de la órbita del planeta Júpiter alrededor del Sol (unos 700 millones de kilómetros). Además, está rodeada de una nebulosa mucho más grande aún, que se extiende hasta unas 400 veces la distancia de la Tierra al Sol. El material expulsado por Betelgeuse nutre el medio interestelar de átomos pesados producidos en el interior de la estrella mientras la estrella expulsa sus capas externas como un reptil mudando de piel. El brillo de Betelgeuse evoluciona de manera irregular y de hecho es una estrella candidata a explotar como una supernova en cualquier momento: mañana o dentro de cien mil años. Entonce, durante un periodo breve de tiempo, será tan brillante que desde la Tierra será visible con un brillo comparable al del planeta Venus. Naturalmente, su explosión no puede afectar a nuestro planeta ya que la enorme distancia que nos separa de ella (unos 600 años luz) nos protegerá del vistoso espectáculo.

Imágenes de la supergigante roja Betelgeuse.

Imágenes de la supergigante roja Betelgeuse. La imagen izquierda es la primera fotografía de esta estrella obtenida por el Telescopio Espacial Hubble en 1995. La imagen central, capturada en 2009 desde Tierra muestra una estructura diferente con penacho de material escapando de la estrella. La imagen de la derecha, de la que se ha eliminado la estrella central y que aparece reducida en escala en esta imagen, muestra una nebulosa extendida de material expulsado de Betelgeuse.

Otras comparaciones interesantes entre Betelgeuse y nuestro Sol son su masa, unas 20-30 veces la masa del Sol y su brillo, unas 150.000 veces más luminosa que nuestra estrella. Aun con esa masa, su enorme tamaño hace que Betelgeuse tenga una densidad bajísima. Si una nave espacial de una inteligencia alienígena quisiera atravesar Betelgeuse tan solo tendrían que atravesar un gas caliente a 3000ºC pero con la densidad de la atmósfera terrestre a 100 km de altura. Extendiéndose más allá de la superficie de la estrella se encuentran incontables capas de gas aun mucho más ténues y expulsadas por la presión de la radiación de la estrella alejándose de ella. En el núcleo de la estrella agotado el hidrógeno se encuentra un infierno abrasador de átomos de Carbono y Oxígeno fundiéndose entre sí proporcionando los últimos coletazos de energía a Alpha Orionis antes de que esta explote.
 

Recreación artística de Betelgeuse y el material expulsado de su fotosfera. La estrella es del tamaño de la órbita de Júpiter mientras que las capas externas de gas expulsadas alcanzarían la órbita de Neptuno. La imagen original procede del Observatorio Austral Europeo.

Recreación artística de Betelgeuse y el material expulsado de su fotosfera. La estrella es del tamaño de la órbita de Júpiter mientras que las capas externas de gas expulsadas alcanzarían la órbita de Neptuno.


 

Fotografías estelares

Entre todas las estrellas de la galaxia tan solo el Sol, Betelgeuse, Altair y R Doradus tienen un tamaño aparente lo suficientemente grande como para que puedan ser fotografiadas.

Altair en rotación

Altair en rotación

Altair en la constelación del Águila, a tan solo 17 años luz de nosotros es la más pequeña de las estrellas fotografiadas con un tamaño de unas dos veces nuestro Sol que tiene la peculiaridad de encontrarse en rapidísima rotación, tanto que su forma es alargada por el ecuador y achatada por los polos. R Doradus, una estrella tan solo visible desde el hemisferio Sur en la constelación del Dorado es la estrella que por detrás del Sol tiene un mayor tamaño aparente.
 
Enlaces:
Betelgeuse (artículo de la wikipedia).
Las llamaradas de Betelgeuse (comunicado de prensa del Observatorio Austral Europeo).
La estrella Betelgeuse, El País, 23/06/2011.
 

El cazador de invierno y las siete hermanas

Desde tiempos antiguos las diferentes culturas han trazado líneas imaginarias en el cielo para reconocer las estrellas nocturnas. Estas líneas delimitan constelaciones cuya visibilidad depende en gran medida de la estación del año en la que nos encontremos. En invierno el cielo nocturno nos otorga noches de observación que comienzan a horas tempranas. Si el tiempo nos acompaña esta estación nos ofrece algunas de las constelaciones más hermosas del año. Entre ellas está la constelación de Orión, quizás la más conocida. Sus brillantes estrellas la identifican de manera clara incluso en una gran ciudad formando una figura que los antiguos griegos atribuyeron a uno de los héroes más antiguos: Orión, un héroe, gigante o Titán, cazador de bestias cuya mitología dispone de numerosas versiones contradictorias.

 

La constelación de Orión

Constelación de Orión

La constelación de Orión. La imagen de la derecha corresponde a la obra Uranographia (1690) de Johannes Hevelius. La orientación es la que se tendría a través de un telescopio.

En Orión destacan por su brillo la supergigante roja Betelgeuse (el hombro del gigante) y la gigante azul Rigel (el pie del gigante) en el extremo opuesto. Betelgeuse es tan grande que su radio es unas 1200 veces superior al de nuestro Sol; Rigel es una gigante azul más cercana y con un tamaño de unas 70 veces el tamaño de nuestro Sol. Las otras estrellas destacadas que forman la constelación y son fácilmente reconocibles son: Bellatrix (en el otro hombro del gigante) y Saiph (en su pierna contraria) en las dos esquinas restantes delimitando la figura de Orión. En el centro, alineadas de manera casi perfecta hay tres estrellas brillantes azuladas: Alnitak, Alnilam, y Mintaka (también llamadas como las tres Marías). Un poco más abajo aparece una nebulosidad visible a simple vista en lo que se conoce como la espada. Esta nebulosidad rojiza observada al telescopio constituye la Gran Nebulosa de Orión observable con nitidez simplemente equipándose de unos prismáticos.

 

La nebulosa de Orión

La Nebulosa de Orión es la región de formación estelar más conocida de nuestra galaxia. En ella nacen estrellas masivas situadas a una distancia de tan solo 1300 años luz siendo la región de formación estelar más cercana al sistema solar. El contenido de gas, polvo y la densidad de estrellas jóvenes puede examinarse en observaciones en diferentes longitudes de onda. En ella se han encontrado estrellas rodeadas de discos de material en los que surgirán planetas en pocos millones de años e incluso planetas aislados flotando libremente en el espacio.

M42: La nebulosa de Orión

La nebulosa de Orión. La imagen de la izquierda muestra la visión de Orión a través de un telescopio de tamaño medio. La imagen central es una reducción de una observación efectuada con el Telescopio espacial Hubble. Ampliando porciones de esta imagen pueden verse discos protoplanetarios orbitando algunas de las estrellas de la nebulosa todavía en periodo de formación. El material nebuloso del disco experimenta la radiación de estrellas cercanas ya formadas que deforman el disco a través de su intensa radiación.

Además de la región central dominada por el brillo de cuatro estrellas cercanas denominadas “el Trapezio de Orión” podemos encontrar en esta extensa nebulosa otras estructuras singulares como la nebulosa cabeza de caballo que, formada por grandes masas de polvo, oculta las estrellas posteriores silueteando la figura de un caballo.

 

Las siete hermanas

Un poco por encima del gigante Orión, tras atravesar la constelación del Toro, sobreposando la brillante Aldebarán, aparece un grupo de estrellas azuladas cercanas conocido como las Pléyades o las siete hermanas. Se trata de una agrupación de unas 500 estrellas de las que las siete más brillantes pueden observarse a simple vista dependiendo de las condiciones atmosféricas (un lugar privilegiado y ausencia de Luna). Las más brillantes son Alcyone, Atlas, Electra, Maia, Merope, Taygeta y Pleione. Estas estrellas son estrellas azules jovenes que tan solo tienen unos 100 millones de años de edad y están situadas a 450 años luz de la Tierra. Observadas utilizando un telescopio potente se puede observar que están rodeadas de material que se torna azulado al reflejar la luz de estas estrellas y que dota a este grupo de estrellas de una cierta nebulosidad. Esta solo puede verse a través de un telescopio pero las Pléyades constituyen un hermoso espectáculo nocturno.

Las Pleiades, también conocidas como las siete hermanas

Las Pleiades, también conocidas como las siete hermanas. Este grupo de estrellas atraviesa una región rica en polvo en la galaxia. La luz azulada de las estrellas reflejada en el polvo interestelar que las rodea da la luminosidad característica de este grupo de estrellas.

 

Localizando al cazador y las Pléyades

Ambos conjuntos, la constelación de Orión junto con su nebulosa y las Pléyades son fáciles de observar. La siguiente imagen puede ayudar a los que estén interesados en localizarlas en el cielo nocturno. Orión es fácil de localizar y está situada a una altura agradable sobre el horizonte durante toda la noche en los meses de enero y febrero. Las Pléyades a un ángulo superior se localizan con facilidad trazando la línea imaginaria entre las dos gigantes rojas Betelgeuse y Aldebarán.

Mapa de algunas de las constelaciones de Invierno. Obtenido con Stellarium.

 

Enlaces:

– Blog del navegante: Orión, Tauro y Pléyades
– Adentrándonos en Orión: Vídeo en Youtube