¿Qué es un quasar? Cuántos hay, cómo se forman y su diferencia con el púlsar.

¿Qué es un quasar? Cuántos hay, cómo se forman y su diferencia con el púlsar.

La inmensidad del universo siempre ha fascinado a la humanidad, y entre sus maravillas más enigmáticas se encuentran los cuásares. En este artículo, nos sumergiremos en el asombroso mundo del quasar, explorando qué son, cuántos existen y cómo se forman. Además, desentrañaremos la diferencia fundamental entre quásar y púlsar.

¿Qué es un quásar?

Un quasar, que es la contracción de “fuente cuasi estelar radiofónica” en inglés (quasi-stellar radio source), es un tipo de objeto astronómico extremadamente luminoso y distante. Los cuásares son núcleos galácticos activos, y su característica más distintiva es su intensa emisión de energía en varias longitudes de onda, incluyendo radio, infrarrojo, y especialmente en el espectro óptico y ultravioleta.

Estos objetos celestiales son alimentados por agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias. A medida que la materia cae hacia el agujero negro, se forma un disco de acreción extremadamente caliente y brillante alrededor de él. Este proceso genera una liberación masiva de energía que hace que el quasar sea una de las fuentes más brillantes del universo conocido.

A pesar de su luminosidad deslumbrante, un quasar es un objeto muy pequeño en comparación con las galaxias en las que residen. Su descubrimiento y comprensión han sido fundamentales para la astrofísica, proporcionando información valiosa sobre las propiedades de los agujeros negros supermasivos, la evolución de las galaxias y las condiciones del universo temprano.

quasar
Representación gráfica de un quasar. Fuente: NASA

Características de los cuásares

Un quasar es un objeto astronómico con características únicas que lo distinguen de otros fenómenos celestiales. Aquí están algunas de sus principales características:

  1. Extrema Luminosidad: Los cuásares son algunas de las fuentes más brillantes del universo observable. Su luminosidad es tan intensa que a menudo supera la de toda la galaxia en la que se encuentran.
  2. Pequeño Tamaño Aparente: A pesar de su increíble brillo, son objetos relativamente pequeños en el cielo. Su tamaño aparente es comparable al de sistemas estelares individuales, lo que hace que su detección sea un desafío debido a su tamaño diminuto en comparación con el brillo que emiten.
  3. Emisión en Múltiples Longitudes de Onda: Emiten energía en una amplia gama de longitudes de onda, desde el espectro de radio hasta el ultravioleta. Esta emisión variada de energía es una de las características clave que los distingue y permite su detección en diferentes tipos de observaciones astronómicas.
  4. Núcleo Galáctico Activo: Son considerados núcleos galácticos activos, lo que significa que su brillo proviene de la región central de una galaxia. En el corazón de un quasar se encuentra un agujero negro supermasivo que está en proceso de acumular materia a través de un disco de acreción.
  5. Altas Velocidades de Desplazamiento al Rojo: Debido a la expansión del universo, la luz del quasar tiende a desplazarse hacia longitudes de onda más largas, fenómeno conocido como corrimiento al rojo. Esto hace que la mayoría de los quasar observados tengan valores extremadamente altos de desplazamiento al rojo, indicando distancias cosmológicas significativas.
  6. Condiciones del Universo Temprano: Muchos cuásares observados están a distancias cósmicas que los sitúan en el universo temprano. El estudio de cuásares proporciona información valiosa sobre las condiciones del universo en sus etapas iniciales y contribuye a nuestra comprensión de la evolución cósmica.
  7. Fuentes de Estudio Fundamental: Son fundamentales para el estudio de fenómenos astrofísicos extremos, como agujeros negros supermasivos y procesos de acreción. Además, su detección y análisis han sido cruciales para el avance en campos como la cosmología y la formación de galaxias.

Estas características hacen que los cuásares sean objetos fascinantes y clave en la investigación astronómica, desempeñando un papel crucial en nuestra comprensión del universo y sus fenómenos más enigmáticos.

¿Cuántos cuásares existen?

Determinar el número exacto de cuásares en el universo es un desafío debido a su gran distancia y a la vastedad del cosmos. Sin embargo, se estima que podría haber cientos de miles o incluso millones de cuásares en el universo observable. La abundancia de cuásares en el espacio es un área de investigación activa y está sujeta a actualizaciones a medida que avanzan las tecnologías de observación astronómica.

En cuanto a los tipos de cuásares, se pueden clasificar en base a varias características, como la emisión espectral, la morfología y la variabilidad en el tiempo. Algunas categorías comunes incluyen:

  1. Cuásares Ópticos: Son cuásares cuya emisión dominante se encuentra en el espectro óptico. Estos son los cuásares más estudiados y observados debido a la sensibilidad de los telescopios ópticos.
  2. Cuásares de Radio: Estos cuásares exhiben una fuerte emisión en el rango de radio del espectro electromagnético. La detección de cuásares de radio a menudo se realiza mediante observaciones en longitudes de onda de radio.
  3. Cuásares de Rayos X: Algunos cuásares emiten energía en forma de rayos X. Estos cuásares de rayos X son observados principalmente por satélites especializados en astronomía de rayos X.
  4. Cuásares Variables: Algunos cuásares muestran variaciones significativas en su brillo a lo largo del tiempo. Estas variaciones pueden proporcionar información valiosa sobre las condiciones en la región central de las galaxias anfitrionas.
  5. Cuásares Extremadamente Rojos (LRQ): Este tipo de cuásares muestra un corrimiento al rojo extremo, lo que indica que están a distancias cósmicas significativas. Su estudio proporciona información sobre el universo temprano.
  6. Cuásares Blazares: Los blazares son un subconjunto de cuásares que muestran una emisión muy intensa y altamente variable en varias longitudes de onda. Están asociados con chorros relativistas dirigidos hacia la Tierra.
  7. Cuásares de Anillo: Algunos cuásares muestran una estructura en forma de anillo en lugar de un brillo puntual. Estas observaciones pueden ser el resultado de una alineación especial entre la fuente y el observador.

¿Cómo se forman los cuásar?

Todo comienza con la existencia de un agujero negro supermasivo en el núcleo de una galaxia. Estos agujeros negros son extraordinariamente masivos, con masas que pueden ser millones o incluso miles de millones de veces mayores que la del Sol.

agujero negro
Agujero negro

En el centro de la galaxia, hay una región conocida como núcleo galáctico activo. Materia, en forma de gas y polvo, se acumula en esta región central debido a diversos procesos, como colisiones entre galaxias o la interacción gravitacional con otras estructuras galácticas cercanas.

A medida que la materia cae hacia el agujero negro supermasivo, forma un disco de acreción alrededor de él. Este disco está compuesto principalmente de gas y polvo que se calienta a temperaturas extremas a medida que se aproxima al agujero negro.

La materia en el disco de acreción alcanza temperaturas tan elevadas que emite intensa radiación en diversas longitudes de onda, desde radio hasta rayos X. Esta emisión de energía es la responsable de la luminosidad excepcional de los cuásares.

En algunos casos, parte de la materia que cae hacia el agujero negro no ingresa directamente, sino que es expulsada en forma de chorros relativistas. Estos jets se desplazan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz y pueden ser observados en el espectro de radio.

Es importante destacar que el proceso exacto puede variar y depender de factores como la disponibilidad de materia y las condiciones en la región central de la galaxia. Además, no todos los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias se activan como cuásares. Algunos pueden estar inactivos, mientras que otros pueden convertirse en cuásares en períodos específicos de su evolución.

¿Qué diferencia hay entre cuásar y púlsar?

Mientras que un cuásar es un núcleo galáctico activo alimentado por un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia, un púlsar es una estrella de neutrones altamente magnetizada que emite haces de radiación electromagnética desde sus polos magnéticos. A medida que el púlsar rota, estos haces de radiación son detectados en la Tierra como pulsos regulares de radiación.

Se forman a partir del núcleo colapsado de una estrella masiva que ha agotado su combustible nuclear y experimenta una explosión de supernova. La estrella de neutrones resultante gira rápidamente, emitiendo radiación en haces dirigidos.

A diferencia de los cuásar, los púlsares se encuentran dispersos por la Vía Láctea. Se asocian comúnmente con restos de supernovas y, a menudo, se detectan en sistemas binarios, donde la emisión de radiación es influenciada por una compañera estelar.

Los cuásares emergen como faros distantes que iluminan los rincones más oscuros del universo. Con su brillante resplandor y su misteriosa naturaleza, estos objetos celestiales nos instan a seguir explorando y descubriendo los secretos que el cosmos tiene para ofrecer.

La astronomía nos brinda la oportunidad de desentrañar los enigmas de nuestro universo en constante expansión, y los cuásares son solo un ejemplo de las maravillas que aguardan en las profundidades del espacio infinito. ¿Te gustaría vivir una experiencia astronómica única? Entérate de nuestros próximos eventos.

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