158 Breviario para mis nietos Ibrahim González-Urbaneja La Página de los Jueves Copyright TXu 1-703-206 CUÁSAR O QUASAR Edición: Norka Salas
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. 1401
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 1402
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. Imagen tomada por el SDSS del cuásar 3C273 con desplazamiento hacia el rojo 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 1403
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. Teoría de la formacion de los chorros relativísticos de un cuásar. Representación esquemática de un cuásar, mostrando el agujero 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. 1404
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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. 1406
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. 1407
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. 1408