Diapositiva 1

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Universidad para los mayores
Desvelando el Universo
Del microcosmos al macrocosmos
Tema 12.- El Medio Interestelar y la Vía Láctea
Jaime Zamorano - 28/02/2008
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28/02/2008 - Tema 12 El Medio Interestelar y la
Vía Láctea

• La Vía Láctea es Nuestra Galaxia.
• Estructura y componentes de nuestra galaxia.
• Componentes del Medio Interestelar.
• El sistema Estrellas - Medio Interestelar.
• Formación estelar y nebulosas gaseosas.

Crédito Algunas gráficas e ideas sacadas de
Julio César Saucedo Morales El Mundo de las
Galaxias http//cosmos.astro.uson.mx/Educacion/c
ursobasico/cba12.ppt
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La Vía Láctea
La Vía Láctea o Camino de Santiago en España) se
observa en el cielo como una banda luminosa que
recorre el firmamento. Hasta que Galileo lo
observó con el telescopio no se supo que en gran
parte ese aspecto lechoso proviene de la luz de
las estrellas que se acumulan en esa región. Se
observan además (a simple vista) nubes oscuras.
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La Vía Láctea
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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La Vía Láctea Origen según la mitología griega
Hera, la esposa de Zeus el dios de dioses dió
origen a la Vía Láctea, nuestra galaxia. Zeus
era muy mujeriego y en una de sus aventuras se
unió con Alcmena en ausencia de su marido. El
dios se hizo pasar por el ausente. Alcmena quedó
embarazada. El hijo de Zeus fue Heracles
(Hércules en la tradición latina). Heracles fue,
desde su concepción, el favorito de Zeus a lo
cual Hera respondió con ira y celos, pues no
soportaba la idea de que el hijo de otra mujer
fuera tan querido para su divino esposo. Ahora
bien, existía la condición de que Heracles sólo
sería inmortal si mamaba de Hera y esto no iba a
ocurrir con el consentimiento de la diosa. Se
cree que Hermes, el mensajero de los dioses,
llevó al niño a donde Hera mientras ella dormía y
lo puso en su seno para que mamara la leche
divina. Cuando Hera se despertó y descubrió a
Heracles en su pecho lo retiró bruscamente y la
leche siguió manando, se esparció por el universo
y formó la Vía Láctea. (Muy resumido !)
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La Vía Láctea es una galaxia, la nuestra
NGC 5970
NGC 3953
NGC 7329
NGC 7723
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Componentes de la Galaxia
Disco Contiene casi todo el gas, polvo y
estrellas de la Galaxia. Destaca la presencia de
los brazos espirales.
Bulbo Mayor concentración de estrellas de la
galaxia. En su parte central se localiza el
centro galáctico, lugar en el que reside un
agujero negro.
Halo De forma esférica contiene las estrellas
más viejas. Destaca la presencia de los cúmulos
globulares.
No ha sido fácil llegar a estos resultados ya que
el Sol está en el disco galáctico estamos
cartografiando el bosque desde dentro. Nos
podemos fijar en galaxias similares a la nuestra.
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ESTRUCTURA DE NUESTRA GALAXIA
LA GALAXIA VISTA DE CANTO
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M13 Cúmulo de Hércules
Cúmulos globulares
M53 en Coma Berenices
M3
Doble cúmulo de Perseo
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ESTRUCTURA DE NUESTRA GALAXIA
LA GALAXIA VISTA DESDE ARRIBA
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Nuestra galaxia es una Galaxia Espiral Hay más
tipos de galaxias como se verá en el tema
siguiente
Si quieres ayudar a clasificar Galaxias visita
http//galaxyzoo.org/
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(No Transcript)
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ESTRUCTURA DE NUESTRA GALAXIA
Bulbo
Imagen en Visible
Disco
Esquema
8 kpc
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• Nuestro lugar en la galaxia

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Tamaño y forma del disco galáctico Comparado con
un CD o DVD
El disco DVD (o CD) grosor 1,2 mm diámetro
120 mm  grosor/diámetro 1/100 (1)
Disco de nuestra galaxia Distribución gaussiana
del HI respecto al plano de la Galaxia (s 120
pc). espesor total máximo 220 pc (en la zona
interna a la órbita del Sol Rlt 9 kpc).diámetro
50 kpc Capa muy delgada espesor/diámetro es
0.22 / 50 1/250 (lt1) y plana desviación
menor del 0.1
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100,000 años luz

Sol (posición aproximada)
Núcleo
Bulbo central
NGC 2997
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La Vía Láctea tiene vecinas
Vía Láctea y Gran Nube de Magallanes desde el
hemisferio Sur
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Vía Láctea y Pequeña Nube de Magallanes
http//www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-20
07/pr-33-07.html
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Componentes de la Galaxia
Estrellas, gas y polvo.

• Llamamos Medio Interestelar a lo que se encuentra
  entre las estrellas.
• El Medio Interestelar está muy muy vacío
• densidad media del gas 1 átomo /cm3

COMPARACIÓN átomos/cm3 Vacío en laboratorio
terrestre 104 Densidad de la atmósfera
terrestre 3 x 1019Densidad de una roca en la
tierra 3 x 1022
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Las distancias entre estrellas son enormes
Tamaño típico de una estrella Distancia a
Próxima Centauri 4.3 años-luz x 9.46 106 106
km/años-luz 4 1013 km 4 1016 m
Tamaño/distancia 7 108 / 4 1016
1/108 Modelo para visualizarlo Si una
estrella tuviera el tamaño de un humano (1.7 m),
la estrella más cercana estaría (1.7 x 108 m),
mucho más allá del otro lado del globo
terrestre. Recordemos que el radio de la Tierra
es R6.371106 m
Trabajo para casa intenta pintar esto a escala
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EL GAS INTERESTELAR REPRESENTA EL 99 DE LA MASA
DEL M.I.
ESTADO molecular (50) y atómico (50) (neutro e
ionizado)
Molecular (H2 ,CO, NH3) Frío, denso 103 - 104
moléculas de H2 /cm3, formando nubes moleculares
donde se nacen las estrellas Neutro (HI)
Frío 10 - 20 átomos /cm3 50 K Templado
0.1 átomos /cm3 5000 K Caliente 0.001
átomos /cm3 106 K (gas coronal) menos
denso que el gas molecular, formando
cirros. Ionizado (HII) Caliente, difuso, son
las nebulosas gaseosas alrededor de las
estrellas jóvenes recién nacidas
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GAS INTERESTELAR FRÍO
The Canadian Galactic Plane Survey
http//www.ras.ucalgary.ca/CGPS/
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GAS INTERESTELAR FRÍO Y CALIENTE
The Canadian Galactic Plane Survey
http//www.ras.ucalgary.ca/CGPS/
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NUBES MOLECULARES
Barnard 68
http//www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-19
99/phot-20-99.html
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EL POLVO REPRESENTA EL 1 DE LA MASA DEL M.I.

• Polvo interestelar
• Pequeñas partículas sólidas granos
• Diferentes formas y tamaños. 100 millones átomos
  / grano.
• COMPOSICION
• C puro, grafito u hollín y
• Silicatos de Fe y Mg parecidos a las olivinas
  terrestres y Hielos.
• C en estructuras grandes, planas y circulares
  como el coreneno PAH (Hidrocarburos
  policíclicos aromáticos).

polvo 1 partícula /106 m3 gas 106 partículas
/m3
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Hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH)

• PAHs son comunes en el carbón y en los humos del
  escape de los automóviles y pueden ser el tipo de
  moléculas orgánicas más comunes del universo.
• PAHs son moléculas planas de carbono e hidrógeno
• En forma de hexágonos de manera que su esqueleto
  parece rejilla de gallinero. Son carcinógenos.
  Aparecen en los meteoritos.
• PAHs son responsables de las bandas
  interestelares difusas.
• También en nuestras chuletas a la brasa !

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http//stardust.jpl.nasa.gov/
Cometa Wild 2
Particle Tracks in Aerogel
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http//www.nasa.gov/stardust
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http//www.esa.int/SPECIALS/Rosetta/
Rosetta se ha citado con el cometa
67P/Churyumov-Gerasimenko (en 2014). Estudiará
su núcleo y sus alrededores con gran detalle
durante dos años. Una sonda aterrizará en su
superficie.
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El sistema estrellas Medio interestelar
La estrella retorna unapequeña cantidad de
masa, en forma de viento, al MI
La estrella retornala mayor parte de sumasa a
su muerte
La formación estelarretira masa del MI
Medio interestelar
Medio interestelar
Materia intergaláctica que está siendo
acrecionada
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OBSERVACIONES EN OTRAS FRECUENCIAS

• El polvo interestelar absorbe la radiación en el
  visible y no nos permite observar, por ejemplo,
  el centro galáctico.
• Interesa observar en otras frecuencias que sufren
  menos absorción y permiten ver más dentro

Barnard 68 (nube molecular oscura) en visible e
infrarrojo y mapa de extinción 4 magn ? 40 veces
menos luz 35 magn es un factor 1014
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• También en diferentes frecuencias observamos la
  emisión o absorción del gas (atómico y
  molecular) y del polvo interestelar que no
  pueden ser observadas en el visible.

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(No Transcript)
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Formación Estelar

• La teoría que hay que aprender antes de disfrutar
  de las imágenes
• Las estrellas nacen en las densas nubes
  moleculares.
• La nube molecular puede colapsar y formar una
  estrella bajo ciertas condiciones.
• Las estrellas no nacen solas sino en grupos.
• Las estrellas recién formadas emiten radiación
  que calienta e ioniza la nube circundante donde
  se formaron.
• Las zonas ionizadas son las nebulosas gaseosas
  (o regiones HII).
• Si observamos una nebulosa gasesosa es porque en
  su interior hay estrellas jóvenes y calientes
  que ionizan.
• Las regiones de formación estelar son las
  guarderías de estrellas recién nacidas que hacen
  brillar el medio interestelar alrededor.

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Fases en la formación de una estrella como el Sol
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VISITA A REGIONES DE FORMACIÓN ESTELAR
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IC434 Nebulosa de la cabeza de caballo
sigma orionis
Alnitak (zeta orionis)
IC434
Barnard 33
NGC 2023
NGC 2024 (Ori B)
40
IC434 Nebulosa de la cabeza de caballo
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IC434 Nebulosa de la cabeza de caballo
Estrella joven
Frente deionización
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Nebulosa de la cabeza de caballo vista por ISO
ISOCAM 7 y 15 micras
visible
David Malin AAT
Imagen visible e infrarroja (ISO). La nebulosa
brillante del centro, NGC 2023, aparece más
grande en la imagen IR. La emisión procede en su
mayor parte de PAHs. Los puntos brillantes en la
nebulosa y en la cabeza son estrellas recién
formadas.
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Nube molecular de Orion
Nebulosa de Orion
IRAS (20 x 20 grados)
2 micron sky survey
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(No Transcript)
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Numerosas estrellas recién formadas en la nube
molecular OMC-1 vistas en el nIR por NICMOS
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Estrellas enanas marrones en el cúmulo del
Trapeciovistas en el nIR por NICMOS (1.1 y 1.6
mm)
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Protoplanetary disks o proplyds
Los Proplyds presentan estrellas en su
interior,como puede apreciarse en la imágenes
infrarrojas. Están compuestos de 99 de gas y
1 de polvo que es suficiente para hacerlos
opacos en el visible.
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Protoplanetary disks o proplyds en la región de
formación estelar de Orion
Región del Trapecio en Orión
Visto de canto
Vientos estelares destruyen o al menosdeforman
los proplyds impidiendo laformación de sistemas
planetarios.
Visto de frente
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EGGs en M16
EGGs Evaporating Gaseous Globules
2
1

• La radiación UV evapora los bordes de la nube
  molecular.
• Según la nube va siendo devorada, aparece una
  zona más densa formandoun glóbulo.
• Este EGG está casi com-pletamente descubierto,
  pero protege a la nubeque se encuentra detrás,
  formando una trompa o dedo.
• El EGG puede finalmente aparecer completamente
  separado de la nube molecular donde se
  originó.El EGG puede evaporarse del todo,
  descubriendo la estrella de su interiorjusto en
  la superficie al frente del EGG.

3
4
50
http//www.cita.utoronto.ca/johnston/orion.html
51
NGC 3603
Glóbulos de Bok
Supergiganteazul Sher 25
Esta región HII rodeaa un cúmulo muy densode
estrellas jóvenes (O y WR) que han sopladouna
cavidad en el gas interestelar que le
rodea. Todo el ciclo de vida estelardesde los
glóbulos de Bok a las supergigantes azulespuede
apreciarse.
proplyds
pilar
52
NGC 3603
Detalle de la supergigante azuly del cúmulo de
estrellas jóvenes.
53
NGC 3603
Detalle del pilar y de los proplyds
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Nebulosa del Pelícano IC 5070
Se aprecia el frente de ionización dividiendo la
zona de nube molecular densa y fría de la zona
más caliente. También los pilares o trompas de
gas molecular y polvo tan denso que impiden el
avance del frente de ionización. Codificación Roj
o H alfa Azul-Verde SII
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(No Transcript)
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Nebulosa del Águila (M16)
Visible desde tierra
Visible HST
Codificación Verde H alfa Azul OIII
Rojo SII
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Nebulosa del Águila (M16)
Codificación Verde H alfa Azul OIII
Rojo SII
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Nebulosa del Águila (M16)
NGC 6611
nIR (J,H K)
C4
HH216
Pilares de la Creación iluminados por NGC 6611
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Nebulosa del Águila (M16)
visible
nIR (J,H K)
HH216
YSO Young Stellar Objects
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Nebulosa del Águila (M16)
Estrella(s) joven invisible salvopor la emisión
del polvo que la rodea
Detalle de dos pilares vistos en nIR por el VLT
Estrella joven rodeada de nebulosidad
C4
C2
Una de estas estrellas da lugar a HH216
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Nebulosa del Águila (M16)
Imágenes en visible (HST) e IR próximo
(ISAAC-VLT)
http//www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-20
01/video/vid-08a-01.mpg
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Estrellas recién formadas en 30 Doradusvistas en
el nIR por NICMOS (1.1 y 1.6 mm)
1,5 cúmulos de estrellas jóvenes y
brillantes.2,3,4 estrellas recién nacidas.6,7
impacto de chorros originados en 5 ?
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VIDEOS
Orion Nebula volume http//video.google.com/vide
oplay?docid5776568408469585190 Zooming in to
Orion Nebula (Space Journey) http//video.google.
com/videoplay?docid5776568408469585190
ORION - Astronomy http//www.youtube.com/watch?v
Ab6nX0f1DIA
ESA_NASA HST Hubble panoramic view of Orion
Nebula reveals thousands of stars http//www.spac
etelescope.org/news/html/heic0601.html Zooming
on the Orion Nebula http//www.spacetelescope.org/
videos/html/mov/180px/heic0601a.html
Orion Spitzer http//www.youtube.com/watch?vkZ5L
28ICH0E