Carl Sagan decía que "Somos el medio para que el Cosmos se conozca así mismo"; y es que el interés que abordan las nuevas generaciones respecto a los temas que conjuntan ciencia, tecnología y espacio es impresionante. Es por ello que me he dado a la tarea de escribir un poco más acerca de los tópicos que además de ser interesantes a mi parecer, guardan una magia debido a la magnitud que representan de forma física y fuera del alcance de nuestra vida diaria. Por ello es que el post de este día tratará un tema del que no se lee a diario, los Discos Circunestelares.
Un disco circunestelar es una estructura con forma de anillos situada en torno a una estrella y están constituidos por gas, polvo y objetos rocosos o de hielo. Existen varias formas de las que pueden originarse estos discos.
Representación de un disco circunestelar
La primera de ellas es la que ocurre durante la formación de una estrella, a partir de la misma nube de gas y polvo de que se forma esta; también llamados discos protoplanetarios en ellos ocurren procesos físicos que también llevan a la formación de planetas. Generalmente ocurren alrededor de estrellas jóvenes de tipo T Tauri, o estrellas de baja masa en sus estados tempranos de evolución. Estas estrellas se encuentran en las llamadas regiones de formación estelar, rodeadas de gas y polvo y son de especial interés por la formación de los discos mencionados anteriormente, ya que es aquí donde se cree se forman los Sistemas Solares similares al nuestro.
Los discos protoplanetarios se generan durante la formación estelar producida por una estrella central. Las protoestrellas se forman cuando se condensa el material que procede de una nube molecular generalmente compuesta por hidrógeno, a su vez fragmentada por su propia gravedad al alcanzar condiciones críticas de densidad. Cuando ocurre el colapso, la nube molecular se hace pequeña pero gana densidad y forma la protoestrella en su centro; es aquí cuando todo el material del exterior obligado a conservar su momento angular en el sistema, no cae sobre el cuerpo central, sino en una región extendida en forma de disco perpendicular debido a la rotación asociada al sistema.
Representación de un disco de polvo alrededor de una estrella
Otra forma en la que se originan los discos circunestelares es por la colisión entre objetos sobrantes del proceso de formación planetaria o planetesimales, denominado disco de escombros. Un planetesimal es un objeto sólido difícil de observar formado por polvo, roca y otros materiales del espacio. Podemos definirlo también como material espacial diminuto, sin embargo sabemos que es sólido y resistente. Estos tienen la capacidad de formar protoplanetas, que a su vez forman parte de los anteriormente mencionados discos protoplanetarios.
Imágenes del Telescopio Espacial Hubble alrededor de estrellas jóvenes.
La última forma en la que se generan estos discos es por la captura de gas procedente de una atmósfera superior de una estrella compañera en el caso de las estrellas binarias cerradas. A estas se les denomina discos de acrecimiento. Un disco de acreción es un disco de sustancia estelar que se forma alrededor de una estrella muy masiva que arrastra hacia sí la sustancia de otra estrella cercana.
Podemos definir la acreción como la caída de sustancia del medio circundante hacia una estrella o galaxia. Frecuentemente, el fenómeno se presenta en estrellas densas (enanas blancas, estrellas neutrónicas y hoyos negros) miembros de pares cercanos (estrellas dobles) del tipo semi divididos (donde la sustancia fluye sin gasto de energía de la estrella que llena su lóbulo a la otra componente) o contactantes (donde el intercambio de sustancia es mutuo). Como consecuencia, un sistema de tipo semi dividido se transforma a uno contactante y la estrella principal o más masiva da parte de su masa a la estrella satélite. Al decrecer la masa, el tamaño de su superficie se achica, y el proceso de transporte de masa se torna amortiguado hasta que las masas se igualen.
Disco de acreción que alimenta su hoyo negro supermasivo
El disco de acreción es una estructura en forma de disco de gas y polvo alrededor de un objeto central masivo. El disco alimenta el cuerpo central siendo atraído por este y contribuyendo a su aumento de masa. La dinámica está gobernada por la ley de conservación del movimiento angular. Una estrella u otro astro situado en un sistema binario puede formar un disco de acrecimiento robando materia de las capas exteriores de su compañera. Esta materia forma un anillo en torno a una estrella captora, pudiendo llegar a caer sobre la superficie de la misma tras describir una trayectoria en espiral. La materia alcanza velocidades tan altas durante su caída que puede observarse una fuerte emisión de rayos X. La acreción por parte de una enana blanca se considera la causa de explosión de las novas; y la acreción por una estrella neutrónica o por un hoyo negro es la causa de emisión de los mencionados rayos X. Los discos de acrecimiento más activos presentan fuertes chorros de emisión de material a lo largo del eje de rotación, denominado difusión ambipolar, la emisión de material está relacionada con la presencia de un fuerte campo magnético.
Representación gráfica de un disco de acrecimiento
Con todos estos conocimientos podría decir ahora que el fenómeno estudiado del que me gusta mucho leer y tiene una amplia relación con el tema, son las estrellas de neutrones, mejor conocidos como púlsares.
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Cita: Casa de la Aduana Vieja
Dirección: Instituto de Ciencias Sociales y Humanidades, BUAP. Av. 2 Oriente #409 Col, Centro. Puebla, Pue.
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Escrito por: Michelle Aguilar De Léon
Bibliografía: Ferro, I. Diccionario de Astronomía. Fondo de Cultura Económica. 1999. México
