domingo, 28 de febrero de 2010

Desde el Big Bang 6

La lucha entre la presión y la gravedad se resuelve en función del tamaño de la nube de gas.
Si el tamaño de la nube es demasiado pequeño, vencerá la presión, pero si aumentamos el radio de la nube (y por lo tanto, su masa), vencerá la gravedad.
Desde luego, el nacimiento de una estrella es largo, difícil y doloroso.






Ahora dejemos volar nuestra imaginación y pensemos en una nube de gas con una masa equivalente a 3000 soles, con un tamaño de 300 años luz de diámetro. Durante 10 millones de años continua comprimiéndose  y consigue reducir su volumen a unos 30 años luz de diámetro. Cuando esta masa detuvo su expansión (100 millones de años antes) la temperatura de la radiación de fondo era de unos 60 grados por encima del 0 absoluto (-273 grados ) y en estos momentos la temperatura ha descendido hasta los 10 grados sobre el cero, y continua adensándose. La densidad aumenta hasta 10.000 átomos por centímetro cúbico (más de 100.000 veces la densidad existente en el momento en el que se detuvo la expansión). Durante un periodo de 100.000 años las partículas entran en “caída libre” gravitatoria,




liberando gran cantidad de energía para evitar el sobrecalentamiento, y la nube se comprime 1.000 veces, adquiriendo un tamaño aproximadamente de la mitad del sistema solar, cesando la compresión. En ese punto la nube es tan  densa que la radiación infrarroja

 Imagen de la radiación infrarroja emitida por diversos emisores, las diferencias de color se deben a las diferencias de temperatura (es decir, a las diferentes longitudes de onda en función de la energía emitida)

( en forma de fotones) emitida, que servía para disipar la temperatura de la nube, evitando que la presión del gas impidiera el colapso, es reabsorbida y no puede escapar de la nube.
En este lapso de 100.000 años la nube tiene una luminosidad equiparable a la del sol, pero con una diferencia muy notable: la nube emite radiación infrarroja (no visible por el ojo humano), mientras que nuestro sol emite luz visible, rayos X y ultravioletas. 


Imagen de la emisión de radiación ultravioleta emitida por el sol. La radiación ultravioleta es muy energética y, por lo tanto, su longitud de onda muy corta (entre 150 y 400 nanometros)


Conforme aumenta la temperatura de la nube, se incrementa la radiación que emite y, por lo tanto, su luminosidad, que puede llegar a ser la de 10.000 soles durante unos pocos años. La temperatura de la nube ha llegado hasta varios miles de grados , y hay energía para dividir las moléculas de hidrógeno.
Parece que estemos igual que 300 millones de años antes, pero la diferencia estriba en que antaño la radiación era más densa que la materia, y llegados a este punto la situación se ha invertido: la materia es ahora 1.000 millones de veces más densa.
En el momento en el que la nube de gas retiene toda la radiación, la presión del gas contrarresta la gravedad y se detiene la contracción, decayendo la luminosidad.
Con tanta energía consumida y tanta radiación emitida, la materia, en este momento, equivale a 15 masas solares, la temperatura continua en aumento y la energía atrapada hace que aumente la presión del gas, aunque todavía no es suficiente para anular el tirón gravitatorio.
La energía producida se convierte en energía de movimiento de los átomos y en radiación infrarroja cada vez más potente (aumenta su frecuencia de onda).


 En esta imagen se explica claramente lo que es la longitud de onda.
 
En esta otra imagen vemos cómo cuando disminuye la longitud de onda, aumenta su frecuencia, es decir el número de ondas por segundo. Las radiaciones más energéticas (rayos X, ultravioletas, gamma) se corresponden con longitudes de onda muy cortas y, por lo tanto, de alta frecuencia, las raidaciones infrarrojas se corresponden con ondas poco energéticas, es decir, de baja frecuencia y amplia longitud de onda.


El motivo de que esta lucha entre gravedad y presión del gas parezca no tener fin es que la materia es eléctricamente neutra.
El hidrógeno tiene 1 protón y 1 electrón. Para ionizar




estos átomos (es decir, para que adquieran carga eléctrica, normalmente perdiendo 1 electrón) se necesita alcanzar los 10.000 grados, y hasta que no se hayan ionizado todos los átomos de hidrógeno y helio presentes en la protoestrella, la temperatura no pasa de esos 10.000 grados.

1 comentario:

  1. ASPIRANTE

    ¡Por Belcebú!....que estuve en un trís de desenvainar mi limpia honras forjado en Toledo, rediós!
    Aunque según observo mientras leo, vuestro comentario y recomendación hacia mi persona son fruto de la lectura del comentario que yo efectúo a Maese Tellagorri, dándole cuenta de mi descalabro y pifostio a bordo de un maléfico invento de dos ruedas.

    Sonora bronca que echome vuesa merced a modo de comentario, mas deseo rectificaros en un punto de vital importancia para evitar malos entendidos y con ello liarnos a estocadas.

    Tened presente que el binomio de palabras, "nefando pecado", en mis tiempos al servicio del Santo Oficio sólo era aplicable a individuos y a individuas que yacían y fornicaban con seres de su misma especie. O séase,para entendernos, en nuestro tiempo y actual siglo, lesbianisno y mariconeo en estado puro.

    Y ¡Vive Dios! que por ahí no me pilláis,carajo; que quien suscribe y valiéndose de su estoque siempre lidió en el catre con ejemplares de distinto sexo.

    Sin embargo os asiste toda la razón cuando me recomendáis mesura referente a los aconteceres del solar patrio. Y en verdad que estoy en ello, puesto que en la actualidad hállome en labores de corrección narrativa perteneciente a un cuarteto de tochos literarios que en breve verán la luz si Dios o el Diablo así lo quieren.

    Por si tardáis en regresar a esta desde ahora vuestra casa, me he permitido ir a la vuestra para dejaros bajo el felpudo una copia de mi presente respuesta.

    Por cierto, sorprendime en grado sumo contemplando vuestro solar,cuajado de doctas palabras y celestiales gráficos de nebulosas. Tened en cuenta que siglos atrás tal derroche de sapiencia os hubiera valido un lugar preferente en un Auto de Fe para ser convertido en chicharrones .

    Entre nosotros y ahora que nadie nos oye: Chapeau por vuestro post "Érase que se era 11"

    Mis respetos.

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