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EL FIN DE LAS ESTRELLAS MASIVAS

Las fuentes de rayos X

 

Supernovas y estrellas de neutrones
Una supergigante
Una supernova
Nucleosíntesis estelar
Una estrella de neutrones
Un púlsar
La radiación de los púlsares

Las fuentes X y gamma
Las fuentes de rayos X
El enigma de las explosiones de rayos gamma
El origen de las explosiones de rayos gamma

La relatividad restringida
El fin del espacio absoluto
La relatividad restringida
La dilatación del tiempo
La contracción del espacio y el espacio-tiempo

La relatividad general
El principio de equivalencia
La relatividad general y la curvatura del espacio-tiempo
Las verificaciones de la relatividad general
La onda gravitacional
La lente gravitacional

Los agujeros negros
Un agujero negro
El espacio-tiempo alrededor de un agujero negro
Un agujero negro histórico: Cygnus X-1

 

 

 

 

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Imagen que ofrece una fotografía del sol en rayos x. Crédito: NASA Goddard Laboratory for Atmospheres

 

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Visión artística de un agujero negro con disco de acreción. Crédito: Jörn Wilms (Tübingen) et al.; ESA

Las fuentes de rayos X

Un aspecto interesante de la vida de las estrellas de neutrones fue descubierto cuando se efectuaron las primeras observaciones del cielo en el ámbito de los rayos X

Al ser opaca la atmósfera terrestre a estos rayos, había que sobrepasarla. Fueron en primer lugar en los años sesenta, los telescopios colocados en globos o cohetes que podían estudiar el cielo durante cortos períodos. Luego, en 1970, fue Uhuru, el primer satélite en el ámbito X, que puso de relieve más de un centenar de fuentes muy potentes.

Después, numerosos satélites de estudio del ámbito X nos han dado una vista más profunda. Podemos citar en particular los observatorios Einstein en 1978, ROSAT en 1990, así como Chandra y XMM-Newton, ambos lanzados en 1999.

Los discos de acreción

La inmensa mayoría de las fuentes de rayos X son estrellas binarias en las cuales se producen un proceso de transferencia de masa y creación de un disco de acreción. Sin embargo, en este caso, en lugar de una enana blanca, todo se produce alrededor de una estrella de neutrones.

Sometida a una gravedad formidable, la materia que se acumula es entonces muy densa, y su temperatura extremadamente elevada. Emite, por consiguiente, una radiación térmica a longitudes muy cortas de onda, en los rayos X.

 

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Una vista del cúmulo globular NGC 6266 tomado por el satélite Chandra en rayos X. La inmensa mayoría de los puntos visibles son sistemas binarios que contienen o una enana blanca o una estrella de neutrones que devora la materia de su compañera. Crédito: NASA / CXC / PONER / D. Pooley

Los púlsares en rayos X

La mayoría de las veces, esta emisión es continua sin variación brusca. Pero algunas fuentes X son variables, con un período de algunos segundos. En este caso, el gas que cae sobre la estrella de neutrones está sometido a la influencia del campo magnético y se dirige hacia los dos polos. El impacto del gas en estos puntos es extremadamente violento y da origen a una radiación muy potente.

Como para la emisión de radio de los púlsares, esta radiación se localiza en un haz bastante estrecho que barre periódicamente el cielo. Si la Tierra se encuentra por casualidad sobre la trayectoria de este haz, ve, pues, periódicamente un pequeño resplandor de radiación, de ahí el nombre de púlsar en rayos X.

Erupción de rayos X

Un fenómeno semejante a la nova también puede producirse. Es el caso cuando la materia del disco de acreción no está afectada por el campo magnético y se reparte sobre toda la superficie de la estrella. Dadas las condiciones extremas que reinan allí, las reacciones nucleares de fusión de hidrógeno en helio se producen permanentemente. Hay así creación, sin acontecimiento violento, de una capa de helio en la superficie de la estrella.

Finalmente, cuando la temperatura y densidad son suficientes, la combustión del helio se pone en marcha y se produce una explosión fenomenal. Ésta da lugar a una bocanada enorme de radiación llamada erupción de rayos X. El fenómeno es mucho más rápido que para las novas. Dura en total sólo algunos segundos, explosión y vuelta a valores normales.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

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