Breviario para mis nietos

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Edición: Norka Salas

Ibrahim González-Urbaneja

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CUÁSAR O QUASAR

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CUÁSAR O QUASAR

El término cuásar (en inglés, quasar) fue acuñado

por el astrofísico estadounidense de origen chino,

Hong-Yee Chiu, en 1964, en Physics Today, para

describir una fuente astronómica de energía

electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible.

En 2007, el consenso científico afirmó que estos objetos

espaciales están extremadamente lejos, lo que explica su

corrimiento al color rojo alto, y son extremadamente

luminosos, lo que explica por qué se pueden ver a pesar de

su enorme distancia, y son muy compactos, lo que explica

por qué pueden cambiar de brillo con rapidez. Se cree que

son núcleos activos de galaxias jóvenes en formación.

Los primeros cuásares fueron descubiertos con

radiotelescopios a finales de los años 1950. Muchos fueron

registrados como fuentes de radio que no tenían un objeto

visible correspondiente. Utilizando telescopios pequeños y

el telescopio Lowell como un interferómetro, los objetos

mostraban tener un tamaño angular muy pequeño. Cientos

de estos objetos fueron registrados hacia 1960 y se publicó

el Tercer Catálogo de Cambridge de Radio-fuentes (3C)

mientras los astrónomos exploraban el cielo con telescopios

ópticos. La fuente de radio 3C 48 fue finalmente vinculada

con un objeto óptico. Los astrónomos detectaron lo que

parecía una estrella azul tenue en la posición de la fuente de

radio y obtuvieron su espectro: conteniendo muchas líneas

de emisión desconocidas, el espectro anómalo resistía una

interpretación.

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En 1962 se consiguió un avance destacado. Otra fuente

de radio, la 3C 273, fue programada para cubrir cinco

ocultaciones por la Luna. La medidas obtenidas por Cyril

Hazard y John Bolton durante una de las ocultaciones

utilizando el Observatorio de Parkes, permitió a Maarten

Schmidt una identificación óptica del objeto y obtener su

espectro visible con el telescopio Hale de Monte Palomar,

en California. Este espectro reveló las mismas líneas de

emisión extrañas. Schmidt se dio cuenta de que se trataba

de las líneas del espectro del hidrógeno con un corrimiento

al rojo del 15,8%. Ese descubrimiento mostraba que la 3C

273 se estaba alejando a una velocidad de 47.000 km/s.

Esto revolucionó la observación de cuásares y permitió a

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otros astrónomos buscar corrimientos al rojo en las líneas

de emisión de otras fuentes de radio. La 3C 48 mostró

tener un corrimiento al rojo del 37% de la velocidad de la

luz.

Corrimiento al rojo. La velocidad de una galaxia se obtiene

a través de su espectro; si el astro se mueve, las líneas de

su espectro se mueven de su posición natural. Si el astro se

aleja, las líneas se desplazan hacia la zona de las longitudes

de onda largas, identificadas con el color rojo; por esa razón,

cuando se habla del corrimiento al rojo de las galaxias, se

está indicando el alejamiento de las mismas.

Pero de forma equivalente, si el astro se acerca, las líneas

se corren hacia la zona de longitudes de onda corta del

espectro, es decir, hacia el azul.

Los cuásares visibles muestran un desplazamiento al rojo

muy alto. El consenso científico es que esto es un efecto

de la expansión métrica del universo entre los cuásares y la

Tierra. Combinando esto con la Ley de Hubble se sabe que

los cuásares están muy distantes. Por ser observables a

esas distancias, la energía de emisión de los cuásares hace

empequeñecer a casi todos los fenómenos astrofísicos

Imagen tomada por el SDSS del cuásar 3C273 con desplazamiento

hacia el rojo

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conocidos en el universo, exceptuando comparativamente

a eventos de duración breve como supernovas y brotes de

rayos gamma. Los cuásares pueden fácilmente liberar

energía a niveles iguales que la combinación de cientos de

galaxias medianas. La luz producida sería equivalente a la

de un billón de soles.

En un principio se supuso que los objetos casi estelares

o cuásares eran agujeros blancos aunque el avance del

estudio de su formación y características ha descartado tal

supuesto.

Teoría de la formacion de los chorros relativísticos de un cuásar.

Representación esquemática de un cuásar, mostrando el agujero

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La mayoría de los cuásares están demasiado lejos para

ser visto por telescopios pequeños, pero el 3C 273, con

una magnitud aparente de 12,9 es una excepción. A una

distancia de 2.440 millones de años luz, es uno de los objetos

más lejanos que se pueden observar directamente con un

equipo amateur. En telescopios ópticos, la mayoría de los

cuásares aparecen como simples puntos de luz, aunque

algunos parecen ser los centros de galaxias activas.

Algunos cuásares muestran cambios rápidos de

luminosidad, lo que implica que son pequeños, ya que un

objeto no puede cambiar más rápido que el tiempo que

tarda la luz en viajar desde uno de sus extremos al otro.

El corrimiento al rojo más alto conocido de un quasar es

de 6,4.

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Se cree que los cuásares están alimentados por la acreción

de materia de agujeros negros supermasivos en el núcleo

de galaxias lejanas, convirtiéndolos en versiones muy

luminosas de una clase general de objetos conocida como

galaxias activas. No se conoce el mecanismo para explicar

la emisión de la gran cantidad de energía y su rápida

variabilidad. Se estima que el conocimiento de los cuásares

ha avanzado muy rápidamente, aunque no hay un consenso

claro sobre sus orígenes.

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Una supernova (del latín nova, «nueva») es una explosión

estelar que puede manifestarse de forma muy notable, incluso

a simple vista, en lugares de la esfera celeste donde antes

no se había detectado nada en particular. Por esta razón, a

eventos de esta naturaleza se los llamó inicialmente stellae

novae («estrellas nuevas») o simplemente novae. Con el

tiempo se hizo la distinción entre fenómenos aparentemente

similares pero de luminosidad intrínseca muy diferente; los

menos luminosos continuaron llamándose novae (novas), en

tanto que a los más luminosos se les agregó el prefijo

«super».

Las supernovas producen destellos de luz intensísimos

que pueden durar desde varias semanas a varios meses. Se

caracterizan por un rápido aumento de la intensidad hasta

alcanzar un máximo (mayor que el resto de la galaxia) para

luego decrecer en brillo de forma más o menos suave hasta

desaparecer completamente.

La ley de Hubble es una ley de cosmología física que

establece que el corrimiento al rojo de una galaxia es

proporcional a la distancia a la que ésta se encuentra.