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JAVIER DE LUCAS
QUASARS
En diciembre de
1960, el
astrónomo
norteamericano
Allan R. Sandage,
del observatorio
de los montes
Palomar y Wilson,
anunció que
acababa de
descubrir,
aparentemente en
la galaxia de la
Vía Láctea, una
estrella de tipo
desconocido.
El análisis de su espectro luminoso puso de
manifiesto, en efecto, que su composición era
muy distinta de la de las estrellas conocidas, ya
que, por ejemplo, no contenía hidrógeno ni helio.
LOS
QUASARS
TIENEN UN
ENORME
DESPLAZA
MIENTO AL
ROJO EN
LAS
LINEAS DE
SU
ESPECTRO
La localización de este astro singular
correspondía al de un centro emisor de
potente energía, la fuente 3C248, que la
radioastronomía ya había detectado
El descubrimiento
suscitó comprobaciones,
investigaciones e
hipótesis, así como un
cierto escepticismo que
desapareció por completo
cuando, en 1963, se
descubrió una segunda
estrella del mismo tipo,
también en el
emplazamiento de otra
potente radiofuente, la
3C 273.
El inglés Mazard, del observatorio de Jodrell Bank, se fue
a Australia con un considerable equipo expresamente para
observar este segundo objeto en un eclipse de luna.
Se prohibieron las radioemisiones en varios kilómetros a la
redonda para impedir la producción de parásitos: la
imagen óptica y la radioimagen de 3C 273 eran idénticas.
También en 1963, el astrónomo Maarten Schmidt,
propuso, tras analizar la imagen óptica de este cuerpo
celeste, una explicación que podía dar cuenta de la
aparente anomalía de la composición de la estrella, pero
que planteaba problemas aún más complejos
Schinidt afirma que la composición de
la estrella
que desde entonces se llama quasar,
(contracción de Quasi Stellar Object-)
es la misma que la de una estrella
ordinaria si se hace intervenir el
desplazamiento hacia el rojo
o efecto Doppler-Fizeau.
Este desplazamiento indicaba una velocidad de
fuga igual a un 15 % de la de la luz, es decir, unos
50.000 km/s.
A partir de ese momento, los astrónomos
estudiaron las radiofuentes conocidas y
encontraron otros quásares, todos de velocidades
considerables; así el 13C 191 se aleja a una
velocidad equivalente a un 80 % de la de la luz,
es decir, a unos 240.000 km/s.
Las consecuencias de estas medidas plantearon a los
astrónomos un enigma de primera magnitud. Provistos de
semejantes velocidades, los quásares no se encontraban, como
se creía, en nuestra «provincia» galáctica, sino mucho más
lejos, a distancias del orden de 10 mil millones de años luz, es
decir, a las que se hallaban poco después del nacimiento del
Universo.
Si admitimos la teoría del Big Bang, que postula la expansión
constante del Universo desde su formación, los quásares se
hallan prácticamente en sus confines: son los cuerpos celestes
más lejanos jamás observados
Según esta hipótesis, su radioenergía debe revisarse al
alza, en función de la distancia, y entonces resulta miles
de veces mayor de lo que se había calculado cuando se
suponía que los quásares se hallaban en nuestra galaxia
A1 principio se había estimado que su energía era
equivalente a la explosión de 10 millones de soles, pero
se supone que dicha cifra debe elevarse hasta diez mil
millones, lo que es absurdo, porque ni la más grande de
las galaxias observadas contiene tantos soles
La densidad y la temperatura de los
quásares no corresponden a
emisiones de energía muy elevadas;
la primera es muy débil, pues es
diez mil millones de veces inferior
a la del gas que se encuentra en la
superficie del Sol, que, a su vez, es
10.000 veces menos denso que la
atmósfera terrestre.
La segunda no supera unas decenas
de miles de grados y, por tanto, no
es tan grande como la del Sol, en
proporción a la energía que emite.
En 1986 se habían inventariado más de 3.000
quasars. Las observaciones de los astrónomos
revelan una nueva característica: su
luminosidad puede variar mucho
Las fotografías de 3C 273 tomadas
por el observatorio de Harvard
(Estados Unidos) indican
variaciones definidas por un factor
de 100. Las diferencias son
irregulares y a veces se producen
en espacios de tiempo
sorprendentemente cortos, incluso
en un solo día.
La consecuencia es que un objeto
con cambios de luminosidad tan
rápidos no puede ser muy grande;
de hecho, su diámetro no puede
superar un año luz.
Nuevas observaciones llevadas a cabo a partir de 1980 con
aparatos aún más perfeccionados ponen de manifiesto que
los quásares, y sobre todo 3C 273, se encuentran en el
centro de formaciones que se asemejan a las galaxias
elípticas ordinarias
Otras galaxias de quasars
presentan estructuras en
espiral.
Su materia, que parece
constituida por polvo y gas,
está animada por
movimientos
extremadamente rápidos,
en los que se encuentran
partículas de elevada
energía.
Estas galaxias poseen
también campos
magnéticos muy potentes.
También en los años ochenta se descubre
otro hecho singular: algunos quasars no
emiten en frecuencias de radio.
Otros desafían completamente todo
análisis, porque sus espectros no contiene
líneas de emisión, es decir, no poseen
gases activos, lo que conduce a la
ausencia del efecto Doppler y a que sea
imposible calcular su velocidad de fuga.
Estos quasars se denominan BL Lacertae,
nombre que deriva del de una estrella
variable.
El BL Lacertae tiene un espectro óptico
continuo, es decir, sin líneas de emisión,
pero es radioemisor. A este tipo de
quasars se les denomina blazars, del
inglés blaze, «centelleo».
En 1986, los quasars
seguían siendo un
enigma sólo
descifrable por medio
de la física teórica.
Numerosos astrofísicos
consideran que los
elevados índices
Doppler son
probablemente
erróneos y deben ser
rectificados en función
de una de las teorías de
Einstein
En presencia de un campo gravitatorio muy intenso, la longitud de las
ondas luminosas aumenta, exactamente igual que en el efecto Doppler.
Es la única manera de explicar el hecho de que algunos quasars
descubiertos en 1985 parezcan alejarse a una velocidad superior a la de
la luz, lo cual es imposible, porque entonces no se verían.
Esta explicación sólo es válida si se descubren otras características de los
quásares que puedan explicar la existencia de campos gravitatorios de
tanta intensidad.
Es posible que las enormes diferencias Doppler de los quasars se deban,
en parte, a una velocidad de recesión muy elevada y, en parte, a su
intenso campo gravitatorio, semejante al de las estrellas denominadas
«enanas blancas».
Parece asimismo
probable que en el
interior de los
quásares más
potentes haya
agujeros negros,
que serían
estructuras en curso
de contracción
gravitacional
Los quasars
podrían ser una
especie de galaxias
agonizantes, lo que
explicaría los
chorros de
partículas de
elevada energía, las
irregularidades
luminosas, los
intensísimos
campos magnéticos
y otro fenómeno
descubierto en
1979: un «falso
doble quasar».
Según la teoría del
astrónomo inglés
Eddington, un objeto
de campo gravitatorio
intenso constituye una
especie de lente
gigante que concentra
la luz de tal modo que
produce una imagen
deformada de un
cuerpo lejano
Este parece ser el caso del
quasar 2016 + 112 o el
Q2237 + 0305, cuyo
índice Doppler, que
señala una distancia de
varios miles de millones
de años luz, va
acompañado de una
imagen con un índice
Doppler mucho más
débil, en realidad, una
galaxia muy lejana, que
no podría en modo alguno
seguir de cerca a un
quasar ultrarrápido yendo
a una velocidad diez
veces inferior
Los índices Doppler muy elevados de los quasars, por
tanto su considerable alejamiento (teniendo en cuenta
la deformación gravitatoria), indican, para muchos
astrofísicos, que son objetos muy antiguos.
Habría habido, hace miles de millones de años, una
época en la que los quasars estaban más cercanos y
era más numerosos
La vida de los quasars es probablemente mucho más corta que la de
las galaxias, y gran parte de los que hoy vemos han desaparecido
hace mucho tiempo. Falta por determinar su origen y por qué cada
vez escasean más
EN
RESUMEN
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I
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