Conceptes clau de l'astronomia: any llum, galàxies i més

Què és un any llum?

Un any llum és una unitat de longitud que s'usa en la divulgació per indicar distàncies astronòmiques, com la distància entre estels i galàxies. Un any llum equival a la distància que la llum recorre en un any, que és aproximadament de 9,46 bilions de quilòmetres.

Què és una galàxia?

Una galàxia és un ensems de milers de milions d'estels i de núvols de gas i pols. Tot indica que al centre de determinades galàxies hi ha un forat negre.

Què és un sistema estel·lar múltiple?

Un sistema estel·lar múltiple és un petit nombre d'estrelles que orbiten al voltant d'un centre gravitacional comú, lligades per tant per la força gravitatòria.

Què és el Big Bang?

El Big Bang és el model cosmològic de l'Univers que considera que aquest s'ha expandit fins al seu estat actual a partir d'una condició primigènia en la qual existien unes condicions d'una infinita densitat i temperatura.

Què és un púlsar?

Un púlsar és un estel de neutrons que emet radiacions periòdiques. Aquests sistemes posseeixen un intens camp magnètic que indueix l'emissió d'aquests impulsos de radiació electromagnètica a intervals regulars relacionats amb el període de rotació de l'objecte espacial.

Què és una supernova?

Una supernova és una explosió estel·lar que correspon a l'última etapa de l'evolució de determinats estels (estels binaris, i estels massius). Durant aquesta etapa la lluminositat de l'estel pot augmentar en un factor de 10⁸. Cal no confondre aquest fenomen amb un de molt menys energètic que s'anomena nova.

Què és una nebulosa?

Una nebulosa és una regió del medi interestel·lar format per gas i per pols. Estan formades fonamentalment per hidrogen.

Què és un forat negre?

Un forat negre és una concentració de matèria d'altíssima densitat, tal que la seva força gravitatòria és tan elevada que la velocitat d'alliberament és superior a la velocitat de la llum.

Què és un estel?

Un estel és un astre massiu format per plasma en un equilibri semblant a l'equilibri hidrostàtic, que genera energia mitjançant un procés de fusió nuclear.

Què són els quàsars?

Els quàsars corresponen a una classe de galàxies amb nuclis actius.

Què és l'efecte Doppler?

L'efecte Doppler consisteix en la variació de la freqüència de qualsevol ona emesa per un objecte en moviment. Un dels exemples més didàctics és l'aproximació d'un tren fent sonar el xiulet. Mentre s'acosta el so del xiulet es percep més agut i quan s'allunya el so es percep més greu, tot i que el xiulet sempre està emetent amb el mateix to. En el cas de la llum, si l'objecte s'allunya, la seva llum es desplaça amb longituds d'ona més llargues, desplaçant-se cap al vermell. Si l'objecte s'apropa, la seva llum presenta una longitud d'ona més curta, desplaçant-se cap al blau.

Què és l'antimatèria?

L'antimatèria és el contrari de la matèria, quan xoca amb la matèria produeix un destell d'energia i s'anul·len.

Com evolucionen els estels?

Etapes de l'evolució estel·lar:

• Contracció gravitatòria: Els àtoms d'hidrogen s'atreuen a causa de la gravetat i es concentren en un punt. La condensació fa que augmenti la temperatura fins que s'inicien les reaccions de fusió nuclear. En aquest moment l'estel emet energia electromagnètica i aquesta energia atura la contracció gravitatòria i finalment s'estabilitza.
• Seqüència principal: L'estel no pateix canvis importants, transformant l'hidrogen en heli. L'estel passa la major part de la seva vida en aquesta etapa. Com més gran és, més consumeix.
• Evolució a gegants vermelles: Quan l'hidrogen s'acaba es torna a produir la contracció gravitatòria i torna a augmentar la temperatura. Quan la temperatura ha augmentat prou, es reactiven les reaccions nuclears amb l'heli. La combustió de l'heli produeix àtoms que augmenten de quatre en quatre, es produeixen: beril·li, carboni, oxigen, neó, magnesi, silici. La pressió o l'energia generades fa que les capes exteriors de l'estel s'expandeixin i es transformin en gegants o supergegants vermelles.

Evolució posterior segons la massa de l'estel:

• Com el Sol o menys: Quan s'esgota l'heli es torna a produir la contracció i torna a augmentar la temperatura i arriba un moment en què la pressió interna és tan gran que la capa exterior és projectada a l'exterior (fase de nova) i el nucli de l'estel esdevé una nana blanca, que és un estel molt dens però molt petit.
• De 4 a 8 vegades la massa del Sol: La temperatura deguda a la contracció esdevindrà de 2·10⁹ K, necessaris per a reprendre les reaccions nuclears amb el silici. El silici donarà lloc a níquel, cobalt, ferro. Quan les reaccions s'esgoten es torna a contraure. La pressió interna i la temperatura augmentaran fins que es produeixi una explosió de les capes exteriors, aquesta serà la fase d'una supernova. El nucli de l'estel es convertirà en un estel de neutrons. El 1154 es va produir una gran explosió que va deixar com a residu una nebulosa. La llum que es produeix és equivalent a 100 milions de sols.
• 8 o 10 vegades la massa del Sol o més: La supergegant vermella es col·lapsa per contracció gravitatòria i es converteix en un forat negre. La intensitat i la densitat és tan gran que ni la llum es pot escapar. El Sol ocuparia 6 metres de diàmetre en aquestes condicions.

Interacció entre la Terra i la Lluna

La Lluna provoca un bombament a la Terra, la Terra empeny la Lluna i produeix un efecte martell que projecta la Lluna cap a fora a causa de la força centrífuga.