¿QUÉ ES LA FUERZA GRAVITACIONAL?
La fuerza gravitacional es la fuerza que genera
atracción entre 2 o más cuerpos y/o partículas que tengan una masa
determinada.
Isaac Newton plantea que la Fuerza gravitacional
es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional
al cuadrado de su distancia, y su fórmula es:
¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS?
Desde el principio de los tiempos, la humanidad se ha
hecho muchas preguntas con respecto al entorno en donde vivimos, y una de esas
son Las Estrellas. A continuación,
vamos a definir en que consiste una estrella y todo lo relacionado con ella.
Una
estrella es un cuerpo astronómico o también considerada como esfera cósmica que
está conformada (casi en su totalidad) de gas caliente y plasma helio,
hidrógeno, entre otros componentes más.
Las estrellas se encuentran en constante producción de
luz propia y de energía gracias al proceso de Fusión Termo-Nuclear en donde los elementos Hidrógeno y Helio se
procesan bajo presión en el núcleo de la estrella desarrollando elementos más
pesados y habiendo ocurrido esto, empieza a desencadenarse no solo una cantidad
exorbitante de energía, sino también calor para la misma estrella produciendo
así su luz propia pero aún así la estrella misma necesita mantener un balance
entre su presión y fuerza de gravitación.
Según científicos, el periodo de vida de las estrellas
se debe a la cantidad de masa que posee, las que no tienen mucha masa su
periodo de vida es más largo y a su vez afecta de manera positiva su proceso de
Fusión Nuclear.
Bueno, pero, ¿cómo nacen las estrellas? En el vacío
del universo, existen unas nubes de polvo cósmico que producen una fuerza de
atracción dentro de las mismas donde la materia se concentra y a su vez gira de
manera lenta. Luego, la materia concentrada toma forma de esfera y esta
concentración hace que la temperatura y presión aumente llegando a un punto el
cual conocemos como Fusión Nuclear donde
el Hidrógeno (elemento clave) es transformado en Helio y al efectuarse esto se
produce una liberación masiva de energía y apenas esta energía alcanza la
superficie de dicha esfera es aquí donde “Nace
una estrella”.
EL TAMAÑO DE UNA ESTRELLA
se halla a través de su diámetro
y se utiliza la unidad de Kilómetros (Km) pero para hallar su tamaño como tal
se toma en referencia el diámetro del sol (1.342.900 km). Estas a su vez se
clasifican en Híper gigantes, súper gigantes, gigantes, medianas, pequeñas y
enanas (las más pequeñas). El sol es considerado como una estrella mediana.
ROTACIÓN CUERPOS CELESTES
Johannes Kepler describe matemáticamente el movimiento de
los planetas por medio de los planteamientos que desarrollo Tycho Brahe y Nicolas Copérnico donde este último planteaba que los planetas giraban alrededor del sol, y según los planteamientos de Brahe logro demostrar que los planetas efectuaban un giro pero que a su vez se movían de manera elíptica alrededor del sol.
¿CUAL ES EL MÉTODO DE
CREACIÓN DE ELEMENTOS?
Existen en el universo diferentes tipos de
estrellas y constelaciones, así como concentraciones diversas de materia
interestelar. La formación de estrellas a partir del material interestelar y la
formación de agrupaciones de estrellas depende de la cantidad de material
involucrado y sus interrelaciones con estrellas cercanas y otros procesos
estelares. La mayor parte del gas de la materia interestelar que se encuentra
irregularmente dispersa en el universo está compuesta de hidrógeno (H) y helio
(He). Aunque el helio se forma constantemente en el interior de las estrellas,
la gran abundancia de éste y del hidrógeno ha sido interpretada como resultado
de su formación original asociada al gran "Big Bang", al cual se
atribuye la formación del universo como lo conocemos.
La energía interna de las estrellas proviene de los procesos
gravitacionales y las reacciones nucleares que ocurren dentro de ellas. Las
reacciones nucleares hacen posible la formación de elementos más pesados a
partir de los elementos de configuración atómica más simple como el hidrógeno y
el helio. A estos procesos se les denomina procesos de nucleosíntesis.
FUSIÓN NUCLEAR Y SUS
CONSECUENCIAS
Como ya habíamos definido antes al principio de este foro, la fusión
nuclear es el proceso en el cual se busca producir una reacción entre 2 o más partículas
atómicas ligeras (en su mayoría) de hidrógeno y helio (con sus isotopos
respectivamente) con el fin de formar un núcleo con mayor peso atómico. Por
medio de este proceso se libera y/o absorbe una determinada cantidad de energía
por medio de rayos gamma. Esta energía liberada es la que genera en la materia
el estado de plasma.
Para determinar si esta(s) reacción(es) de Fusión Nuclear pueden liberar o absorber energía habría que observar
la cantidad de masa atómica de estos núcleos en cuestión.
Si se cumple que Ptotal = N1 + N2 < Fe (Hierro) (Con esta fórmula se busca hallar el Peso Atómico) Entonces, la reacción libera energía.
Pero en cambio, si se da Ptotal =N1 + N2 > Fe (Hierro) la reacción empezara
a absorber energía. Ahora, no debemos confundir Fusión Nuclear con Fusión del
núcleo de un Reactor ya que este último se refiere a la fusión del núcleo
de reactor de una central nuclear causada por un sobrecalentamiento en la
planta (esto debido a la deficiente refrigeración de la planta)
DEFINICIÓN DE ELEMENTOS
PESADOS
Con lo planteado anteriormente, ya se sabe que en una
estrella se concentran una gran cantidad de elementos como (Hidrógeno y Helio
principalmente) Neón, Carbono, Oxigeno, entre otros y al presentarse el proceso
de Fusión Nuclear en la estrella,
estos elementos empiezan a desarrollarse de manera que se adquieren un peso atómico
mayor, provocando así el Proceso R.
El Proceso R es
un conjunto de reacciones que son responsables de la creación de núcleo(s) atómico(s)
cuyo(s) peso(s) son mayores a los del Hierro (Fe), Este proceso implica una
sucesión de capturas de neutrones rápidos (de ahí el nombre) por núcleos de
semillas pesados, que típicamente comienzan con Fe. Las capturas deben ser
rápidas en el sentido de que el núcleo no tiene tiempo de sufrir una
desintegración radiactiva antes de que llegue otro neutrón para ser capturado.
Por lo tanto, el proceso r ocurre en lugares donde hay una alta densidad de
neutrones libres (Es por esto que en el universo es donde más se desenvuelve
este Proceso-r).
Al ocurrir esto, se forman unos isótopos inestables, ósea
elementos que tienen un periodo corto de vida debido a que ese proceso se da de
una manera muy rápida, entonces la única forma en la que estos elementos
pesados se conviertan en modo estable seria capturando un Neutrón. Pero en la mayoría
de los casos no lo logran debido a que en el universo no hay tanta abundancia
de neutrones libres debido a que el periodo de vida de un neutrón aislado también
es corto.
Pero una vez ocurrida la explosión de la parte externa
de la estrella, esto a su vez genera una gran cantidad de neutrones los cuales
son capturados por los elementos presentes en el proceso de Fusión Nuclear (Incluyendo el Hierro) convirtiéndose
estos en elementos más fuertes que el Hierro (Elementos Transférricos).
SUPERNOVA
Este fenómeno se debe a la última fase que
experimentan las estrellas cuando se pierde el balance y/o equilibrio entre su
presión y fuerza de gravitación y a su vez se acaba el Hidrógeno en el núcleo
de la estrella (como lo mencionamos anteriormente en este blog) haciendo que la
estrella vaya enfriándose y perdiendo sus componentes a tal punto que la gravedad
consiga su objetivo y la presión sea igual a cero (0) provocando así una explosión
de gran magnitud y a gran escala arrojando al universo materia y energía en monumentales
cantidades. Luego de esto queda una estrella de neutrones con una gran nube expansiva
de gas caliente llamada Nebulosa.
Aunque también existe un segundo tipo de supernova, en
este se puede contemplar a dos estrellas orbitan entre sí y al menos una de
esas estrellas es una enana blanca del tamaño de la Tierra. Una enana blanca es
lo que queda después de que una estrella del tamaño del sol
ESTRELLAS DE NEUTRONES
Cuando el evento Supernova
se desarrolla, hay tres tipos de estrellas “Residuales” que pueden quedar después de este Monumental suceso
que son Enanas blancas, Agujero Negro, y
Estrellas de Neutrones.
Las estrellas de Neutrones están hechas de partículas neutrales
(Neutrones) y estas estrellas pueden conseguir neutrones en el núcleo de la
mayoría de los átomos, pero para desarrollarse y permanecer “Estables” (Aunque sea por un tiempo) estas
estrellas recurren a capturar neutrones (Los cuales se desarrollan con la
combinación de electrones y protones) pero cuando se desarrolla la combinación
de protones y electrones no solo desarrollan neutrones sino también Neutrinos, los cuales son extremadamente rápidos.
Para que se pueda obtener la estrella de Neutrones, la
estrella muerta (Enana blanca) debe aumentar su masa llegando a 1,40 Masas Solares
logrando de este modo que su tamaño disminuya y aumente su gravedad y de este
modo la gravedad que ejerce sobre la misma es tan fuerte como para combinar electrones
y protones para generar Neutrones y neutritos. Este valor anteriormente
mencionado (En masas solares se le conoce como Límite de Chandrasekhar y así se
convierte en lo que conocemos como “Estrella
de Neutrones” la cual posee un radio de 10 Km y su velocidad de giro logra
alcanzar hasta un centenar de veces/segundo.
Muchos piensan que una estrella de Neutrones están 100%
hechas de neutrones. Pero, bajo los estudios de Astronomía, se demuestra que
también contiene electrones y protones lo cual ayuda a mantener un equilibrio
entre los números de neutrones y la funcionalidad del mismo
Esta Estrella de Neutrones, al igual que la Tierra, mantiene
un masivo campo magnético y a su vez no necesariamente coincide con el eje de
rotación.
Al igual que un faro, este campo magnético emite
estallidos de electromagnetismo y radiación (no a gran escala), esta a su vez
genera una señal pulsatoria y debido a ella se le conocen a las estrellas de
Neutrones como “Pulsares”.
AGUJEROS NEGROS, LA RELACIÓN CON LA LUZ Y LA GRAVEDAD.
Los Agujeros negros son objetos cuya
atracción gravitacional es tan grande que ni la luz puede escapar de su
superficie. En cuanto a la gravedad recordemos primero que para tener una
fuerza de gravedad muy grande podemos hacer que la masa sea muy grande pero
también que la distancia sea muy pequeña. O sea, si tenemos un objeto cuya masa
esté muy concentrada en poco volumen, tendrá en su superficie una gravedad muy
intensa.
agujeros negros estelares se producen cuando se
le acaba el "combustible" nuclear a una estrella muy masiva (decenas
de veces la masa del Sol). Toda la masa de la estrella "colapsa"
gravitatoriamente y se precipita hacia el centro de la estrella (igual que una
piedra cae al suelo si no la mantenemos agarrada) cuando se acaba la producción
de energía en la estrella (pierde su luz). La materia se comprime hasta ocupar
un espacio muy pequeño lo que hace que la gravedad sea inconcebiblemente
intensa en su superficie.
***REFLEXIÓN ***
IMPLICACIONES PRACTICAS DE
LA ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA EN LA VIDA PERSONAL Y PROFESIONAL.
el estudio de los cuerpos celestes del
universo, ha sido muy importante desde la antigüedad al ser humano y, por
extensión, a todas las civilizaciones. Los astros siempre han sido algo que ha
atraído al ser humano, y este estudio le ha ayudado a conocer más su entorno,
de dónde venimos, inclusive a prevenir situaciones.
El estudio de los astros y los
movimientos de los cuerpos celestes en virtud de los efectos gravitatorios que
ejercen sobre él otros cuerpos masivos se aplican los principios de la física
conocidos como mecánica clásica (ley de gravitación universal de Isaac Newton).
Estudia el movimiento de dos cuerpos,
conocido como problema de Kepler, el movimiento de los planetas alrededor del
Sol, de sus satélites y el cálculo de las órbitas de cometas y asteroides. El
estudio del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra fue por su complejidad
muy importante para el desarrollo de la ciencia.
El movimiento extraño de Urano, causado
por las perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le
Verrier y Adams descubrir sobre el papel al planeta Neptuno. El descubrimiento
de una pequeña desviación en el avance del perihelio de Mercurio se atribuyó
inicialmente a un planeta cercano al Sol hasta que Einstein la explicó con su
Teoría de la Relatividad.
Al ampliar la tecnología se ha podido
utilizar los espacios exteriores para colocar satélites artificiales como los
de comunicaciones que nos sirven para emitir señales de radio y televisión
desde unas zonas de la Tierra hasta otras, ya que se utilizan como enormes
antenas suspendidas del cielo, también otros funcionan como espías y otros para
captar imágenes de los planetas y otros cuerpos celestes.
Nos ayuda en las tecnologías como
lanzamiento de cohetes, fabricación de vehículos, aviones, instrumentos de ubicación
como brújulas, GPS y otros.
Creditos:
(CONACYT) México
(BBC) London
Public Broadcast Service (PBS) EUA
ANEXOS
Creditos:
(CONACYT) México
(BBC) London
Public Broadcast Service (PBS) EUA
Escuela TV
Powtoon
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https://www.youtube.com/watch?v=-CBEHsDDwRY&t=109s
https://www.youtube.com/watch?v=hCUielxQbkM
