Actualización 01 de junio 2013

Universo de los rayos X

Universo invisible

Universo invisible, que puede ser llamado "Universo X" se refiere al universo que no vemos, contrariamente a lo que generalmente se observa en el rango de frecuencias visibles, que corresponden a los colores del arco iris.
La luz visible o óptica, es sólo una pequeña gama de vibraciones electromagnéticas en el espectro electromagnético. Pero la luz se extiende sobre un campo electromagnético más grande.
Maxwell determinó que la luz es una onda electromagnética y no hay razón para limitar la longitud de onda de este último en el intervalo correspondiente al espectro de luz visible, todo el espectro es luz (la imagen se muestra en contra). A ambos lados de la luz visible no es una luz invisible infrarroja y ultravioleta, la luz de los rayos X, invisible también, es más energía y están más allá del ultravioleta.
Los rayos X son ondas electromagnéticas de alta frecuencia cuya longitud de onda oscila, aproximadamente, entre 5 picómetros y 10 nanómetros. Los rayos X son producidos en el cosmos cuando se calienta a millones de grados. Estas temperaturas se dan cuando existe, los campos magnéticos extremadamente poderosos, o de extrema gravedad. Los rayos X, a diferencia de los rayos ópticos, tienen la particularidad de no ser absorbida o desviada por nubes de polvo interestelar. Estos últimos son los principales obstáculos que limitan la observación del universo.

"X-ray Universe", se corresponde con el universo que podemos observar con telescopios diseñados para detectar los rayos X y para ello debe superar, filtro de aire de nuestro planeta. Estos telescopios se han colocado en el espacio. El telescopio de rayos X capaz de detectar, los gases calientes de la explosión de una estrella o rayos X de la materia que gira en el borde de un agujero negro.
Chandra X-ray Observatory, lanzada por el transbordador espacial Columbia julio 23, 1999, y permite una mejor definición de regiones cálidas y turbulentas del espacio. Fue nombrado "Chandra" en honor a Subrahmanyan Chandrasekhar.
Los radio astrónomos ya que puede capturar imágenes del cielo en el rango de los rayos X, y ver los fenómenos asombrosos objetos, cae en los agujeros negro, las estrellas que explotan, galaxias en colisión, grandes cúmulos de galaxias que se cruzan.
El cosmos nos revelan ahora, los secretos ocultos detrás de cada extremo del espectro con los dos satélites de observación de X : el satélite europeo XMM-Newton y Chandra el satélite estadounidense.

Imagen: El espectro electromagnético incluye todas las ventanas de la luz. Los rayos X son los rayos ultravioleta y gamma entre las olas. Sus longitudes de onda son aproximadamente entre 5 picómetros y 10 nanómetros. Con el Hubble, Spitzer, el Sabio, el XMM-Newton, Chandra y otros satélites, los astrónomos pueden ver el universo mediante la combinación de lo visual, infrarrojos, radio y radiación X.

Los rayos X y la gravedad

¿Qué estructuras son suficientemente grandes y calientes que emiten rayos X?
Los rayos X se producen cuando el material se calienta a millones de grados. La detección de rayos X revela las regiones donde los campos magnéticos son muy poderosos, o los lugares donde la gravedad es extrema. Este es el caso del Quinteto de Stephan, un cúmulo de galaxias situado en la constelación de Pegaso. Las galaxias se atraen entre sí debido a su fuerte gravedad, y se fusionan con el tiempo.
Vemos en esta imagen, distorsionada por la forma de filamentos que se extienden lejos del centro de la galaxia. Las manchas azules en el brazo de la espiral a la derecha de la barra, son grupos de varios miles de estrellas, se ve en la gama de rayos X.
En el centro de la imagen, la galaxia parece tener dos corazones, pero en realidad son dos galaxias, NGC 7318A y 7318B NGC.

Un brillantes cúmulos de estrellas azules jóvenes, de menos de 10 millones de años, de haber nacido, rodea las galaxias. Este grupo también se ve en la gama de rayos X. Este grupo fue descubierto en 1877 por el astrónomo francés Edouard Stephan, desde el observatorio de Marsella.

Imagen: El cúmulo de galaxias ESO 3598 o cúmulo de Quinteto de Stephan se encuentra cerca de la constelación de Pegaso, el caballo alado. Este sendero azul hermoso en el corazón del Quinteto es visto por el telescopio Chandra de rayos-X. El camino azul es debido al calentamiento extremo del gas tornos, por ondas de choque provocadas por el paso de la galaxia NGC 7318b entre sus vecinos (NGC 7317, NGC 7318a y NGC 7319).
Crédito: NASA/CXC/CFa/CFHT/Coelum/C&EPhotos

Rayos X y Campo magnético

Recuerde que las estrellas de neutrones, a diferencia de los planetas y las estrellas ordinarias, tienen super potentes campos magnéticos.
Las condiciones dentro de la estrella, son extremos, y el campo magnético es tan intenso que deforma a los átomos que forman la materia.
En ausencia de campos magnéticos, los átomos tienen una forma esférica, cuando se somete a los campos magnéticos súper poderosa, que tome una forma cónica y se alinean a lo largo de las líneas de campo magnético, al igual que muchos pequeños agujas colocadas de extremo a extremo. Los átomos químicos ejercen fuerzas entre sí, uniéndose en las cadenas delgadas, largas molecular. El material tiene una estructura cónica en el mechón de pelo.

Esta es la primera fase crítica de la compresión, que es el área de la superficie de la estrella.

Imagen: Chorros de materia y antimateria lejos de la estrella de neutrones en el centro de la Nebulosa del Cangrejo. Esta imagen de la radiografía fue tomada en 2002 por el satélite Chandra. El anillo central tiene un diámetro de alrededor de un año luz.
Crédito: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.

Los rayos X y el viento de energía

PSR B1509-58 es un púlsar relativamente joven debido a que la luz de la supernova que dio a luz a haber llegado a los 1700 años la Tierra hace. Este púlsar fue detectado por primera vez como fuente de rayos X por el satélite Uhuru, luego como una fuente pulsante por el satélite Einstein en 1982 y observó en la radio. Su emisión de radio es relativamente bajo, su descubrimiento en la radio no hubiera sido posible sin el descubrimiento anterior en el campo de rayos X.
Esta estrella de neutrones de tan sólo 20 km de diámetro, gira sobre sí mismo siete veces por segundo, este dínamo poderes cósmicos un viento de partículas cargadas. En esta foto se puede ver el viento de energía eólica que genera los rayos X de la nebulosa en la parte superior de la imagen de la órbita del Observatorio Chandra.

Los rayos X de baja energía son de color rojo, las energías en el intermedio, son verdes y las energías alto en color azul. El propio púlsar es el corazón de la región central brillante en la parte inferior de la compleja estructura que evoca irresistiblemente la mano extendida o en la guantera.
PSR B1509-58 se encuentra a unos 17 000 años luz de distancia en la constelación austral de la brújula.
A esta distancia, la imagen de Chandra abarca un campo de 100 años luz de ancho.

Imagen: Crédito : P. Slane (Harvard-Smithsonian CfA) et al., CXC, NASA

Rayos X y Hoyos negros

Esta impresionante imagen compuesta de Arp 147 muestra dos galaxias en interacción, que se encuentra unos 430 millones de años luz de la Tierra.
Se compone de un conjunto de imágenes rosas, tomadas en rayos-X Chandra de rayos X y de datos ópticos (rojo, verde, azul), del Telescopio Espacial Hubble. Arp 147 (derecha) contiene los restos de una galaxia espiral, traspasado por la colisión con la galaxia elíptica a la izquierda. La reunión dejó una ola de estrellas se encuentra hoy en día como un anillo azul, el hogar jóvenes estrellas masivas.
En unos pocos millones de años, estas estrellas explotan como supernovas, dejando atrás a las estrellas de neutrones y agujeros negro. Las nueve fuentes de rayos X (azul), repartidos por todo el anillo azul en Arp 147 son tan brillantes que podía crear agujeros negro, de diez a veinte veces la masa del sol.

Una fuente de rayos X es también visible en el núcleo de la galaxia se elevó desde el centro de la imagen. Esta fuente también podría ser impulsado por un agujero negro supermasivo. Otros objetos, sin relación con Arp 147 son también visibles en la imagen, sobre todo en el fondo, arriba ya la izquierda de la galaxia rosa se puede ver, gracias a los rayos X, la fuente de un rojo quásar.

Imagen: En esta extraordinaria imagen de Arp 147, dos galaxias que sólo han pasado y todavía interactuar con muchos agujeros negros en formación.
Crédito : X-ray : NASA/CXC/MIT/S Rappaport et al., Optical : NASA/STScI

La Tarántula de rayos X

2400 estrellas masivas están ocultos en el centro de la Nebulosa de la Tarántula (30 Doradus).
Estas estrellas producen radiación tan intensa que los fuertes vientos, que soplan desde la materia. El gas de la nebulosa, se calienta a millones de grados por la radiación de ondas de choque estelares, se muestra en azul en la imagen de rayos X tomada por el Chandra X-ray Observatory. Esta onda de choque producida por los fuertes vientos y la radiación ultravioleta emitida por las estrellas jóvenes de la nebulosa. Estas explosiones tallar en la nube de polvo, enormes burbujas de gas supe caliente, a partir de la materia fría de la nebulosa. Este materia frío en color naranja, es representada por la emisión infrarroja del Telescopio Espacial Spitzer. RMC 136, es el supercúmulo de estrellas cerca del centro de la Nebulosa de la Tarántula. Es conocida como 30 Doradus.

La Nebulosa de la Tarántula se encuentra fuera de nuestra galaxia, la Gran Nube de Magallanes, a 170 000 años luz del sistema solar.
En el corazón de esta región de formación estelar, de 30 Doradus, es un gigantesco cúmulo de estrellas que contiene las más grandes, las más masivas y calientes conocido hasta ahora.