18 de diciembre de 2013

La luz también tiene eco

Durante la mayor parte de la vida de una estrella predomina la estabilidad. Pero el hidrógeno, que es su combustible, se agota lentamente debido a la fusión nuclear y, cuando comienza escasear, se inician los cataclismos: las estrellas se vuelven inestables expandiéndose y contrayéndose durante unas semanas. Como consecuencia, su brillo aumenta y disminuye con estas pulsaciones.

El telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) ha captado unas espectaculares imágenes de la estrella RS Puppis, un tipo de estrella variable situada a unos 6500 años luz conocido como Cefeida. Es una estrella diez veces más masiva que el Sol y unas 15000 veces más luminosa, aunque cada 40 días aproximadamente su brillo pasa a ser 3000 veces al del Sol, es decir, varía en un factor 5.

Imagen fija de la estrella variable RS Puppis dentro de la nebulosa de gas y polvo que la rodea. Creditos: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-Hubble/Europe Collaboration
Agradecimientos: H. Bond (STScI y Penn State University).

RS Puppis es un caso poco usual ya que está rodeada por una nebulosa, algo extraño en estrellas que están llegando a las fases finales de su vida. Las diferentes imágenes que ha ido tomando el telescopio Hubble han hecho posible crear este time-lapse que muestra estas variaciones.

Tras ver el vídeo del time-lapse, además de las variaciones de brillo, destaca también el movimiento aparente de expansión en la nebulosa que rodea la estrella. Este fenómeno es conocido como "eco de luz", y aquí se aprecia sorprendentemente bien debido al polvo presente en la nebulosa. Pero no es dejéis engañar por la imagen: la percepción de que la nebulosa se expande, es una ilusión.

La explicación es que la luz se refleja en las conchas filamentosas de la nebulosa; el brillo se refleja antes en las zonas más cercana a la estrella, siendo posterior más en las más lejanas debido al tiempo que tarda la luz en alcanzarlas. Así es como se provoca este efecto. Es algo similar a lo que sucede con el sonido: el eco tarda más en llegar cuanto más alejado esté el cuerpo que refleja el sonido.

Impresión artística que muestra la ubicación de la cefeida RPS Puppis y la de nuestro Sol. Los 6500 años luz de separación parece realmente poco comparado con la inmensidad de nuestra galaxia. Créditos: ESA/Hubble & ESO.

Gracias a Henrietta S. Leavitt sabemos que el brillo intrínseco de las cefeidas está conectado con el período de las pulsaciones, por lo tanto, sabiendo el período de pulsación, se puede saber el brillo real, y dependiendo de lo atenuado que observemos ese brillo, podemos determinar la distancia a la que se encuentra con una gran precisión. Sirva este texto como un pequeño homenaje a esta gran astrónoma.
NOTA: Un vídeo explicativo (en inglés) con espectaculares imágenes podéis encontrarlo aquí: http://www.spacetelescope.org/videos/heic1323b/
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