Subrahmanyan Chandrasekhar explicó qué sucede cuando mueren estrellas gigantescas
1,4 veces la masa de nuestro sol, por qué el "límite de Chandrasekhar" y es esencial para comprender por qué algunas estrellas forman agujeros negros.
Rayos X: NASA / CXC / SAO; Óptico: NASA / STScI; Infrarrojo: NASA / JPL / Caltech; Radio: NSF / NRAO / VLA; Ultravioleta: Crédito de la imagen: ESA / XMM-Newton
Por Brian Wang para Vox Octubre 19 de 2017
Todas las cosas mueren, incluso las estrellas. Cuando las estrellas se quedan sin hidrógeno, el combustible que mantiene a los reactores de fusión nuclear en sus núcleos, se vuelven inestables y colapsan en ellos mismos. Pero no todas las estrellas colapsan de la misma manera. Algunos de los más masivos explotan en una supernova y luego colapsan en estrellas de neutrones, o agujeros negros. Sabemos esto por el trabajo del astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar, que sería el jueves 107 y será honrado con un Google Doodle.
Chandrasekhar, un científico nacido en India que pasó 50 años en la Universidad de Chicago, es el más famoso por inventar la teoría que explica la muerte de las estrellas más grandes del universo.
Antes de Chandrasekhar, los científicos asumieron que todas las estrellas se derrumbaron en enanas blancas cuando murieron. Él determinó que esto no es así.
En un largo viaje por mar desde la India a Inglaterra en 1930 a la edad de 19 años, lo resolvió. Según la ciencia de la mecánica cuántica, hay fuerzas dentro de los mismos átomos de la estrella enana blanca que contrarrestan la fuerza de la gravedad. Chandrasekhar determinó que esta fuerza se vería abrumada si la estrella fuera lo suficientemente masiva.
Él determinó que cualquier resto de estrellas 1.4 veces más masivo que nuestro sol sería demasiado masivo para formar una enana blanca estable. Después del límite, la fuerza de la gravedad causaría que la enana blanca colapsara.
"Este descubrimiento es básico para gran parte de la astrofísica moderna, ya que muestra que las estrellas mucho más masivas que el Sol deben explotar o formar agujeros negros", explica la NASA.
(Para una descripción más técnica de la metodología de Chandrasekhar, vea esta excelente historia de PBS).
Esta cifra, 1.4 veces la masa de nuestro sol, ahora se conoce como el "límite de Chandrasekhar", y es clave para comprender la evolución de las estrellas en nuestro universo. Más allá de este límite, las estrellas al final de sus vidas explotan en una supernova o explotan y luego colapsan en una estrella de neutrones o incluso en un agujero negro.
Las estrellas de neutrones son algunos de los objetos más extraños del universo. Son pequeños, de unos 15 kilómetros de diámetro, pero contienen una masa igual al sol. Una cucharadita de estrella de neutrones pesa alrededor de 10 millones de toneladas. Son tan densos que las únicas cosas que pueden existir dentro de ellos son los neutrones, que son protones y electrones fusionados. (El observatorio de ondas gravitacionales LIGO solo presenció que dos de ellos se estrellaron entre sí. Las observaciones posteriores mostraron que esta colisión realmente contenía la energía y las condiciones adecuadas para crear elementos pesados como el oro y el platino).
En el momento de su descubrimiento en la década de 1930, Chandrasekhar no sabía qué, exactamente, estas enormes estrellas se convertirían en una vez que gastaran todo su combustible.
Inicialmente, su idea fue ridiculizada.
Sir Arthur Eddington, un físico cuyo trabajo experimental fue clave para probar la teoría de la relatividad general de Einstein, se burló abiertamente de la teoría de Chandrasekhar en una reunión de la Royal Astronomical Society en 1935.
"La estrella tiene que seguir irradiándose, irradiándose y contrayéndose hasta que, supongo, alcance un radio de unos pocos kilómetros, cuando la gravedad se vuelve lo suficientemente fuerte como para sostener la radiación y la estrella puede por fin tener paz", dijo Eddington, describiendo inadvertidamente lo mismo que explicaría el límite de Chandrasekhar: la creación de agujeros negros. "¡Creo que debería haber una ley de la naturaleza para evitar que una estrella se comporte de esta manera absurda!", Agregó. (No hay)
Este incidente fue tan vergonzoso para el joven Chandrasekhar que casi dejó el campo, explica The New York Times. (Chandrasekhar y Eddington eventualmente enmendaron).
Por supuesto, los científicos buscarían más y más evidencia de la existencia de agujeros negros y estrellas de neutrones. Y por su trabajo, Chandrasekhar ganó la mitad del Premio Nobel de Física de 1983. Su teoría representa uno de los primeros pasos importantes en nuestra comprensión de los agujeros negros y las estrellas de neutrones.
Y hoy su nombre adorna uno de los preciados telescopios espaciales de la NASA: el Observatorio de Rayos X de Chandra, cuyos datos han contribuido a las imágenes más espectaculares que tenemos de estrellas moribundas que explotan en supernovas.
Esta es la Nebulosa del Cangrejo, el resultado de una explosión de supernova a 4,500 años luz de distancia de la Tierra.
Chandrasekhar fue un escritor prolífico, publicó más de una docena de libros de texto sobre una variedad de temas de física, y un profesor devoto (que una vez condujo regularmente un viaje de ida y vuelta de 100 millas para impartir una clase con dos estudiantes), la Universidad de Chicago explica. También fue editor del prestigioso Astrophysical Journal durante dos décadas. Falleció en 1995.
Cuando aceptó el Premio Nobel en 1983, Chandrasekhar eligió leer en voz alta un poema que había memorizado de su juventud en la India. Fue por Rabindranath Tagore, un indio que ganó el Premio Nobel de Literatura en 1913. Su mensaje: La libertad es conocimiento.
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1,4 veces la masa de nuestro sol, por qué el "límite de Chandrasekhar" y es esencial para comprender por qué algunas estrellas forman agujeros negros.
Rayos X: NASA / CXC / SAO; Óptico: NASA / STScI; Infrarrojo: NASA / JPL / Caltech; Radio: NSF / NRAO / VLA; Ultravioleta: Crédito de la imagen: ESA / XMM-Newton
Por Brian Wang para Vox Octubre 19 de 2017
Todas las cosas mueren, incluso las estrellas. Cuando las estrellas se quedan sin hidrógeno, el combustible que mantiene a los reactores de fusión nuclear en sus núcleos, se vuelven inestables y colapsan en ellos mismos. Pero no todas las estrellas colapsan de la misma manera. Algunos de los más masivos explotan en una supernova y luego colapsan en estrellas de neutrones, o agujeros negros. Sabemos esto por el trabajo del astrofísico Subrahmanyan Chandrasekhar, que sería el jueves 107 y será honrado con un Google Doodle.
Chandrasekhar, un científico nacido en India que pasó 50 años en la Universidad de Chicago, es el más famoso por inventar la teoría que explica la muerte de las estrellas más grandes del universo.
Antes de Chandrasekhar, los científicos asumieron que todas las estrellas se derrumbaron en enanas blancas cuando murieron. Él determinó que esto no es así.
En un largo viaje por mar desde la India a Inglaterra en 1930 a la edad de 19 años, lo resolvió. Según la ciencia de la mecánica cuántica, hay fuerzas dentro de los mismos átomos de la estrella enana blanca que contrarrestan la fuerza de la gravedad. Chandrasekhar determinó que esta fuerza se vería abrumada si la estrella fuera lo suficientemente masiva.
Él determinó que cualquier resto de estrellas 1.4 veces más masivo que nuestro sol sería demasiado masivo para formar una enana blanca estable. Después del límite, la fuerza de la gravedad causaría que la enana blanca colapsara.
"Este descubrimiento es básico para gran parte de la astrofísica moderna, ya que muestra que las estrellas mucho más masivas que el Sol deben explotar o formar agujeros negros", explica la NASA.
(Para una descripción más técnica de la metodología de Chandrasekhar, vea esta excelente historia de PBS).
Esta cifra, 1.4 veces la masa de nuestro sol, ahora se conoce como el "límite de Chandrasekhar", y es clave para comprender la evolución de las estrellas en nuestro universo. Más allá de este límite, las estrellas al final de sus vidas explotan en una supernova o explotan y luego colapsan en una estrella de neutrones o incluso en un agujero negro.
Las estrellas de neutrones son algunos de los objetos más extraños del universo. Son pequeños, de unos 15 kilómetros de diámetro, pero contienen una masa igual al sol. Una cucharadita de estrella de neutrones pesa alrededor de 10 millones de toneladas. Son tan densos que las únicas cosas que pueden existir dentro de ellos son los neutrones, que son protones y electrones fusionados. (El observatorio de ondas gravitacionales LIGO solo presenció que dos de ellos se estrellaron entre sí. Las observaciones posteriores mostraron que esta colisión realmente contenía la energía y las condiciones adecuadas para crear elementos pesados como el oro y el platino).
En el momento de su descubrimiento en la década de 1930, Chandrasekhar no sabía qué, exactamente, estas enormes estrellas se convertirían en una vez que gastaran todo su combustible.
Inicialmente, su idea fue ridiculizada.
Sir Arthur Eddington, un físico cuyo trabajo experimental fue clave para probar la teoría de la relatividad general de Einstein, se burló abiertamente de la teoría de Chandrasekhar en una reunión de la Royal Astronomical Society en 1935.
"La estrella tiene que seguir irradiándose, irradiándose y contrayéndose hasta que, supongo, alcance un radio de unos pocos kilómetros, cuando la gravedad se vuelve lo suficientemente fuerte como para sostener la radiación y la estrella puede por fin tener paz", dijo Eddington, describiendo inadvertidamente lo mismo que explicaría el límite de Chandrasekhar: la creación de agujeros negros. "¡Creo que debería haber una ley de la naturaleza para evitar que una estrella se comporte de esta manera absurda!", Agregó. (No hay)
Este incidente fue tan vergonzoso para el joven Chandrasekhar que casi dejó el campo, explica The New York Times. (Chandrasekhar y Eddington eventualmente enmendaron).
Por supuesto, los científicos buscarían más y más evidencia de la existencia de agujeros negros y estrellas de neutrones. Y por su trabajo, Chandrasekhar ganó la mitad del Premio Nobel de Física de 1983. Su teoría representa uno de los primeros pasos importantes en nuestra comprensión de los agujeros negros y las estrellas de neutrones.
Y hoy su nombre adorna uno de los preciados telescopios espaciales de la NASA: el Observatorio de Rayos X de Chandra, cuyos datos han contribuido a las imágenes más espectaculares que tenemos de estrellas moribundas que explotan en supernovas.
Esta es la Nebulosa del Cangrejo, el resultado de una explosión de supernova a 4,500 años luz de distancia de la Tierra.
Chandrasekhar fue un escritor prolífico, publicó más de una docena de libros de texto sobre una variedad de temas de física, y un profesor devoto (que una vez condujo regularmente un viaje de ida y vuelta de 100 millas para impartir una clase con dos estudiantes), la Universidad de Chicago explica. También fue editor del prestigioso Astrophysical Journal durante dos décadas. Falleció en 1995.
Cuando aceptó el Premio Nobel en 1983, Chandrasekhar eligió leer en voz alta un poema que había memorizado de su juventud en la India. Fue por Rabindranath Tagore, un indio que ganó el Premio Nobel de Literatura en 1913. Su mensaje: La libertad es conocimiento.
Donde la mente está sin miedo y la cabeza se mantiene alta;
Donde el conocimiento es gratis;
Donde las palabras salen de la profundidad de la verdad;
Donde los esfuerzos incansables estiran sus brazos hacia la perfección;
Donde la clara corriente de la razón no se ha perdido en la aburrida arena del desierto de hábito muerto;
en ese refugio de libertad, déjame despertar.
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