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Oxígeno en estrellas


Oxígeno en estrellas
May 2, 2016

Una imagen óptica del cúmulo globular más brillante, Omega Centauri, un grupo de más de diez millones de estrellas más viejas que el Sol Los astrónomos han desarrollado un nuevo método de cálculo para determinar la abundancia de oxígeno en estas y otras estrellas,

El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo, después del hidrógeno y el helio. Es un componente importante de las nubes de gas y polvo en el espacio, especialmente cuando se combinan en moléculas con otros átomos como el carbono, y es a partir de este material interestelar que las nuevas estrellas y planetas se desarrollan. El oxígeno es, por supuesto, también es esencial para la vida tal como la conocemos, y todas las formas de vida conocidas requieren agua líquida y su contenido de oxígeno 
El oxígeno en forma molecular, especialmente como el agua, se supone que es relativamente abundante, pero en la última década se ha prestado considerable atención a las observaciones que sugieren que al menos en el oxígeno forma molecular es más escasa de lo esperado, un déficit que aún no ha sido resuelto en su totalidad .

El oxígeno atómico por el contrario, lo más prominente visto a la luz de las estrellas, se pensó que era una buena concordancia con las expectativas. El átomo de oxígeno neutro produce líneas fuertes que se utilizan con frecuencia para calcular su abundancia. Modelos de ajuste de los puntos fuertes de la línea teniendo en cuenta el campo de radiación, movimientos de gas caliente de la estrella, y la estructura interna de la estrella (por ejemplo, la forma en que el cambio de temperatura y presión con radio) ..
Resulta, sin embargo, que diferentes suposiciones en estos cálculos pueden resultar en predicciones de abundancia de oxígeno que difieren de manera significativa, y en el caso de las estrellas gigantes, que son más grandes y más fresco y con frecuencia tienen cromosferas exteriores calientes, esos resultados de abundancia puede no estar de acuerdo unos con otros por tanto como un factor de 15. Esta discrepancia menudo ha sido descontado por los científicos argumentando que algunos de los modelos estelares propuestas son a su vez poco realista.

astrónomos del CfA Andrea Dupree, Eugene Avrett, y Bob Kurucz han virado este problema fundamental con el código de PANDORA de Avrett para atmósferas estelares. En particular, se incluyen los efectos de una atmósfera exterior caliente en estrellas gigantes, algo que normalmente se ignora. Por otra parte, no vinculan la excitación de átomos de oxígeno (y los puntos fuertes de línea correspondientes) a la temperatura local. 
Esa limitación, impuesta por la mayoría de los métodos anteriores con el fin de simplificar los cálculos, no toma las situaciones más complejas (como la atmósfera caliente) debidamente en cuenta. 

Los astrónomos encuentran que sus nuevos cálculos pueden resolver varias cuestiones pendientes. Las líneas en sí son en realidad tanto como tres veces más fuerte que se pensaba anteriormente, la reducción de la abundancia de oxígeno implícitas, y con ello también afecta a los detalles de los modelos interiores estelares, especialmente para los gigantes visto en los cúmulos globulares de las estrellas. Mejoras similares se observan en los resultados para las estrellas que se sabe que carecen de otros elementos más pesados, e incluso algunas normales, las estrellas similares al Sol. Las posibles consecuencias se extienden a estimar con mayor precisión la cantidad de oxígeno presente en una nebulosa solar, cuando se forman los exoplanetas

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