¿Cómo saben de qué está compuesta una nube de gas a años luz de nosotros?

¿Cómo saben de qué está compuesta una nube de gas a años luz de nosotros?

Me encanta leer historias y detalles sobre el sistema solar, estoy fascinado por él o ver videos al respecto. Pero lo que nunca he entendido es cuando dicen que ven una nebulosa o una nube de gas y luego dicen que está compuesto de hidrógeno o algo así. ¿Cómo lo saben ellos?

La respuesta es la espectroscopia.

Los diferentes átomos y moléculas reaccionan de manera diferente con diferentes frecuencias de luz.

El sodio, por ejemplo, cuando se calienta, emite una luz amarillenta. Esto se usó durante muchos años en farolas (de todos modos, en Gran Bretaña, apuesto a otros lugares). Neón, emite el color de las luces de neón, etc.

Todo esto está muy bien para el sol, que por supuesto emite luz, pero ¿qué pasa con una nube de gas frío?

Bueno, resulta que absorbe esas mismas frecuencias.

Entonces, si su nube de gas está entre nosotros y una estrella (que en su mayoría tiene una composición bastante similar), entonces podemos detectar qué frecuencias absorbe la nube de gas y así identificar de qué está hecha.

El poder de la ciencia!

Según un nuevo estudio, una antigua nube de gas ubicada a miles de millones de años luz de distancia de la Tierra puede contener restos de las primeras estrellas que se formaron en el Universo.

Investigadores dirigidos por la Universidad de Tecnología de Swinburne en Australia observaron la nube de gas, ya que fue unos 1.800 millones de años después del Big Bang, utilizando el Very Large Telescope de Chile. La nube de gas muestra un porcentaje extremadamente pequeño de elementos pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro, lo que sugiere que lo que los científicos han encontrado es extraordinariamente antiguo.

Los elementos pesados ​​no fueron fabricados durante el Big Bang, sino que luego fueron fabricados por estrellas “, dijo Neil Crighton del Centro de Astrofísica y Supercomputación de Swinburne.” Las primeras estrellas fueron hechas de gas completamente prístino, y los astrónomos piensan que se formaron de manera muy diferente a partir de las estrellas. hoy.”

Poco después de que se formaron estas primeras estrellas, llamadas estrellas de la Población III, explotaron en poderosas supernovas que extendieron elementos pesados ​​en las nubes circundantes de gas prístino. Según los investigadores, el registro químico de tales nubes de gas se puede leer como una huella digital, indicando cuán antiguos son realmente.

“Las nubes de gas anteriores encontradas por los astrónomos muestran un mayor nivel de enriquecimiento de elementos pesados, por lo que probablemente fueron contaminadas por las generaciones más recientes de estrellas, ocultando cualquier firma de las primeras estrellas”, dijo Crighton.

En contraste, la nube de gas descubierta por Crighton y sus colegas contiene solo rastros muy débiles de elementos pesados, lo que sugiere un posible ajuste para la evidencia de la muerte de las primeras estrellas.

“Esta es la primera nube que muestra la pequeña fracción de elementos pesados ​​esperada para una nube enriquecida solo por las primeras estrellas”, dijo uno de los miembros del equipo, Michael Murphy.

Si tienen razón, lo que nadie sabe con certeza todavía, es un gran problema, pero en cualquier caso, la proporción de elementos involucrados aquí podría ayudar a los investigadores a buscar otras nubes de gas antiguas similares que podrían ser reliquias comparables del Universo temprano.

“Podemos medir la proporción de dos elementos en esta nube: carbono y silicio. Pero el valor de esa proporción no muestra de manera concluyente que haya sido enriquecida por las primeras estrellas; también es posible el enriquecimiento posterior por las generaciones más antiguas de estrellas”, dijo. coautor del estudio John O’Meara de Saint Michael’s College en Vermont. “Al encontrar nuevas nubes donde podamos detectar más elementos, podremos probar el patrón único de abundancia que esperamos que las primeras estrellas enriquezcan”.

Por espectroscopía. Espectroscopía – Wikipedia. Esencialmente, el análisis de la luz emitida por un cuerpo caliente puede darle un desglose de los elementos que contiene. Por razones mejor explicadas por la física cuántica, cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda, que se muestran como “líneas negras” en el espectro del cuerpo.

En astronomía, espectroscopia astronómica – Wikipedia

Como mencionas el hidrógeno, aquí tienes una idea de las líneas que encontrarás en su espectro.

Serie espectral de hidrógeno – Wikipedia

Porque cuando los átomos son excitados por la energía, como las nubes de gas que brillan intensamente, emiten energía a frecuencias muy específicas. Puedes poner la luz a través de un espectrómetro (básicamente un prisma) y lo que obtienes no es un arco iris liso sino un conjunto de líneas. Las líneas son diferentes para cada elemento, por lo que puede saber qué elementos están en la nube.

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