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agujero de gusano

Un “atajo”teórico entre dos puntos en el espacio-tiempo hecho posible por una singularidad. En la ciencia ficción, los agujeros de gusano permiten que la gente y las naves espaciales viajen de una parte de la galaxia a otra casi instantáneamente. Aunque la teoría permite que existan agujeros de gusano, serían unas vías muy malas, porque se cerrarían en cuanto algo intentara entrar en ellos.

disco de acreción

Un disco rotatorio de gas y polvo en órbita alrededor de una estrella o agujero negro. El material del interior del disco puede generar calor por fricción; los discos de acreción más calientes producen enormes cantidades de rayos-X.

enana blanca

El núcleo denso y caliente de una estrella que fue normal, como el Sol. Al final de la vida de una estrella así, ya no puede producir las reacciones de fusión nuclear que le dan su energía. Sus capas exteriores se desprenden, mientras que su núcleo se colapsa en una bola tan masiva como el Sol, pero más pequeña que la Tierra. Ése es el destino de las estrellas cuya masa no es entre cuatro y ocho veces la masa del Sol. El Sol llegará a esa etapa dentro de varios miles de millones de años. Una enana blanca gira muy deprisa, es extremadamente caliente, y puede generar un campo magnético fuerte.

estrella

Una bola densa y brillante de hidrógeno, helio y quizá otros elementos más pesados que brillan con la energía liberada de las reacciones de fusión termonuclear de su núcleo. Las estrellas aparecen en colores que van del rojo, naranja, y amarillo hasta el blanco y azul. La temperatura de la superficie depende de la masa de la estrella y de la etapa de su vida en la que está. En general, las estrellas más masivas son las más calientes, por lo que brillan con color blanco o azul, mientras que las menos masivas son las más frías, y su brillo es anaranjado o rojo. Las estrellas nacen, viven y mueren en unas metrópolis llenas de miles de millones de estrellas llamadas galaxias. Pueden vivir millones o miles de millones de años, dependiendo de su masa.

estrella de neutrones

Las estrellas que nacen con una masa de entre 8 y 20 veces la del Sol expulsan la mayor parte de su material al espacio interestelar en unas explosiones titánicas, dejando sólo unos núcleos, densos y aplastados que se llaman estrellas de neutrones. Las estrellas de neutrones llevan el nombre de sus componentes: neutrones. En una estrella con un núcleo que está entre 1.4 y 3 veces la masa del Sol, el núcleo se colapsa de manera tan completa que los electrones y los protones se combinan para formar neutrones. Una bañera llena de material de estrella de neutrones (en vez de agua) pesaría lo que dos montes Everest. Una estrella de neutrones tiene entre 10 y 15 millas (16-24 km) de diámetro, con un núcleo líquido de neutrones y una corteza de hierro sólido. Algunas estrellas de neutrones, llamadas púlsares, giran rápidamente (desde una vez por segundo hasta varios cientos de veces por segundo) y generan potentes campos magnéticos.

fusión termonuclear

El proceso que da energía a una estrella. En la reacción más simple, los núcleos de los átomos de hidrógeno “se fusionan” para formar helio. Aproximadamente un 0.7 por ciento de la masa del hidrógeno es convertida en energía, que es lo que hace brillar a la estrella. Más adelante, una estrella puede “quemar” el helio para hacer carbono y otros elementos. Las más masivas continúan con este proceso de quemar las “cenizas” de la última reacción hasta que sus núcleos quedan convertidos en hierro. Al llegar a ese punto, el núcleo de una estrella así se colapsa y sus capas exteriores salen disparadas al espacio.

galaxia activa

Una galaxia que emite mucha más energía que la suma de las estrellas individuales dentro de ella. Este tipo de galaxias probablemente deban su energía a discos de acreción grandes y calientes que rodean a los agujeros negros supermasivos que hay en sus núcleos.

gravedad

La más débil de las cuatro fuerzas fundamentales del universo que afectan a toda la materia. La magnitud de la atracción gravitacional depende directamente de la masa e inversamente de la distancia al cuadrado. Por ejemplo, la atracción gravitacional entre nosotros y la Tierra es mucho mayor que entre nosotros y el Sol, aunque el Sol es 333,000 veces más masivo que la Tierra. La distancia que nos separa del Sol debilita la atracción gravitacional mutua. Estando en la Tierra, el jalón gravitacional de la Tierra sobre una persona es 1650 veces más grande que el del Sol.

horizonte de eventos

El punto de no regreso de un agujero negro. Toda luz o materia que atraviese ese límite queda condenada a la gravedad del agujero. Más allá de este punto, la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz, el límite de velocidad máximo. Básicamente, aunque no es una frontera física, el horizonte de eventos marca la “superficie” del agujero negro.

límite de Chandrasekhar

La masa máxima de una enana blanca, 1.4 masas solares. Con más masa, una estrella se colapsa, transformándose en un agujero negro o una estrella de neutrones, dependiendo de la masa del núcleo colapsado. En 1930, a sus 19 años, Subrahamanyan Chandrasekhar halló ese límite mientras viajaba a Inglaterra en barco.

luz

Radiación electromagnética de todas longitudes de onda y frecuencias. El conocido “arco iris” luminoso ocupa una delgada franja en el espectro electromagnético, desde 700 nanómetros (rojo) a 400 nanómetros (azul). Las longitudes de onda de la luz roja y azul difieren por un factor menor que dos. El espectro electromagnético se extiende más allá de un factor de 10^18 (1 seguido de 18 ceros) desde las ondas de radio hasta las de rayos gamma. Las longitudes de onda de radio pueden ser del tamaño de una montaña, mientras que las longitudes de onda de rayos gamma son del tamaño de un núcleo atómico.

luz

Radiación electromagnética de todas longitudes de onda y frecuencias. El conocido “arco iris” luminoso ocupa una delgada franja en el espectro electromagnético, desde 700 nanómetros (rojo) a 400 nanómetros (azul). Las longitudes de onda de la luz roja y azul difieren por un factor menor que dos. El espectro electromagnético se extiende más allá de un factor de 10^18 (1 seguido de 18 ceros) desde las ondas de radio hasta las de rayos gamma. Las longitudes de onda de radio pueden ser del tamaño de una montaña, mientras que las longitudes de onda de rayos gamma son del tamaño de un núcleo atómico.

masa

El contenido total de materia de un objeto. También una medida física de la inercia. Según la ley de Newton, esa masa está relacionada con la fuerza y la aceleración: m=F/a. Según Einstein, la masa y el espacio están relacionados, porque la masa curva el espacio y el espacio dirige el movimiento de la masa.

megaparsec

Un millón de parsecs, o 3.2 millones de años luz. El megaparsec es una unidad estándar de medida para las distancias a otras galaxias.

parsec

Una unidad de distancia igual a 3.2 años luz. La palabra es una abreviatura de “paralaje por segundo” –PARallax SECond en inglés- y se refiere a un método para medir la distancia a otras estrellas. El método más preciso para medir la distancia a las estrellas cercanas utiliza la geometría básica. Los astrónomos miden la posición de una estrella en el cielo en intervalos de seis meses, cuando la Tierra está en los lados opuestos del Sol. Si la estrella está cerca, entonces parecerá que se mueve ligeramente con relación al fondo de estrellas. Es el mismo efecto que se aprecia si colocamos el dedo delante de un ojo y después delante del otro: parece que el dedo se mueve con respecto a los objetos del fondo. Este efecto se llama paralaje. Es decir, si una estrella tiene un paralaje de un segundo, parece que se mueve de un lado a otro del cielo exactamente un segundo de un arco (1/3600 de grado), y su distancia es un parsec.

quásar

Los objetos más luminosos y de los más lejanos del universo. Irradian entre 10 y 100,000 veces más energía que toda nuestra galaxia, a partir de una fuente de energía que mide menos de un año luz de diámetro. Una fuente tan compacta puede ser un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de acreción de materia que cae en el agujero. La materia se calienta hasta millones de grados, haciendo que el disco de acreción brille intensamente.

Radio de Schwarzschild

La distancia entre la singularidad central y el horizonte de eventos de un agujero negro. La longitud del Radio de Schwarzschild depende de la masa del agujero negro. Nada de lo que está dentro del radio puede escapar del agujero negro.

Relatividad, Especial

Einstein rechaza la noción de que el espacio y el tiempo son absolutos, basándose en la observación de que la velocidad de la luz es independiente del movimiento del observador. Alguien se acerca corriendo con una linterna en la mano; da igual lo rápido que corra, la velocidad de la luz que emite la linterna es siempre la misma. A partir de esta base, Einstein construyó un modelo revolucionario de la gravedad y un universo lleno de sorpresas, como los agujeros negros, las ondas de gravedad, la dilación del tiempo y la equivalencia de la masa y la energía: E=Mc^2. Los astrónomos y los astrofísicos usan con gran frecuencia las herramientas teóricas de la relatividad especial para interpretar y analizar la luz.

Relatividad, General

“El espacio le dice a la masa cómo moverse” mientras que “la masa le dice al espacio cómo curvarse”, J.A. Wheeler. Einstein creó este modelo, que describe la gravedad como curvatura del espacio-tiempo, el tejido cuatridimensional de nuestro universo. Su teoría es el mejor modelo para la gravedad hasta la fecha, y ha sido confirmado por experimentos y observaciones. Según la teoría, independientemente del punto de vista individual (medido por la velocidad y la dirección), las leyes físicas y la velocidad de la luz son inmutables. Ello significa que las medidas hechas dentro del espacio y el tiempo no son absolutas, sino relativas al punto de vista particular o al marco de referencia. La relatividad general llevó a conceptos y teorías como los agujeros negros, los universos paralelos, los agujeros de gusanos y el espacio-tiempo.

singularidad

Un punto teórico en el núcleo de un agujero negro donde se concentra toda la masa del agujero negro. La singularidad está tan comprimida que su densidad es casi infinita. La curvatura espacio-temporal es infinita y las leyes físicas normales no se cumplen.

supernova

Una violenta explosión estelar que puede brillar tanto como una galaxia entera con miles de millones de estrellas normales. Los astrónomos dividen las supernovas en dos grupos: Tipo I y Tipo II. Las supernovas del Tipo I seguramente se forman cuando una enana blanca le roba gas a su estrella acompañante. Si se acumula suficiente gas en la superficie de la enana blanca, una explosión termonuclear hace estallar a la enana blanca en pedazos, no dejando nada. Estas son las supernovas más brillantes, y pueden usarse para medir las distancias a otras galaxias. Las supernovas del Tipo II son la última etapa de la evolución de estrellas que son, al menos, ocho veces más masivas que el Sol. Una estrella así llega a un punto en el que ya no puede seguir produciendo energía nuclear en su núcleo. Sin la presión hacia fuera ejercida por esa energía, la gravedad se impone y hace que el núcleo de la estrella se colapse para formar una estrella de neutrones o un agujero negro. Las capas exteriores de la estrella “rebotan” violentamente, saliendo disparadas al espacio, a varias fracciones de la velocidad de la luz.

velocidad de escape

La velocidad mínima necesaria para escapar del jalón gravitacional de un cuerpo celeste. Un cohete lanzado desde el Centro Espacial Kennedy debe acelerarse hasta 17,500 mph para entrar en órbita, o unas 25,000 mph (11.2 km/segundo) para escapar del jalón gravitacional de la Tierra y viajar a otro planeta. Para un agujero negro, la velocidad de escape es más grande que la velocidad de la luz. Como la velocidad de la luz es el máximo límite de velocidad cósmico, nada puede alcanzar la velocidad necesaria para escapar de un agujero negro.

velocidad de la luz

La velocidad máxima para todo el universo. 186,282.397 millas (299,792.458 km) por segundo; lo bastante rápido para ir a la Luna y volver en menos de tres segundos.