Quasar GB1508

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Quásar​ es una fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible.

La luminosidad de un quásar equivale a la de un billón de soles. Esto permite que, pese a la enorme distancia a la que se encuentran los quásares, puedan ser observados con los telescopios adecuados.

Los quásares se descubrieron recién en el siglo XX

En la década de los 1930, Karl Jansky (uno de los precursores de la radioastronomía moderna) descubrió que la interferencia estática en las líneas de teléfono trasatlánticas procedía nada menos que de la Vía Láctea.

Jansky
Karl Jansky (1905 – 1950) fue un ingeniero de radio estadounidense. Crédito: Wikipedia

Veinte años después, en los años 1950, los astrónomos ya podían utilizar radiotelescopios.

Con ellos, descubrieron que había una potente fuente de emisión de radio; pero, en la imagen del cielo no lograban encontrar una estrella o algo parecido que pudiese ser el emisor de esa energía.

Esas fuentes de emisión no tenían ningún equivalente en el campo visible.

Explicación del extraño nombre quásar

Al comienzo, cuando se descubrió la existencia de otros objetos similares al de Jansky,  debido a que la naturaleza de estas fuentes de energía era completamente desconocida, resultaba difícil acertar con un nombre apropiado.

Entonces, se les dio un nombre descriptivo. Pero, éste era muy largo: “fuentes de radio casi estelares”.

Para utilizar un nombre más corto, a partir de mayo de 1964, se los denomina “quásares”, para indicar que son objetos “casi como estrellas”.

Historia del descubrimiento de los quásares

Los primeros quásares fueron descubiertos con radiotelescopios a finales de los años 1950.

Cientos de estos objetos fueron registrados hacia 1960, como fuentes de radio que no tenían un objeto visible correspondiente.

Los astrónomos seguían explorando incansablemente  el cielo, con telescopios ópticos, intentando visualizar alguno de estos objetos, sin obtener resultado alguno.

A fin de ir sistematizando los nuevos hallazgos se publicó el “Tercer Catálogo de Cambridge de Radio-Fuentes” (3C).

Recién en el año 1960, fue posible vincular una fuente de radio (3C 48), con un objeto visible por medios ópticos.

En 1962, se consiguió un avance destacado, al prever que otra fuente de radio, la 3C 273, tendría pronto cinco ocultaciones, cuando la Luna se interpusiera entre ellas y la Tierra.

Se observó con radiotelescopio lo que sucedió durante las ocultaciones de 3C273 detrás de la Luna.

La fuente de emisiones fue rápidamente asociada con una contrapartida en el telescopio óptico de Monte Palomar.

En 1963, se publicaron varios artículos en la revista Nature, informando de que el objeto mostraba un gran corrimiento al rojo, en el espectro del hidrógeno. Esto implicaba que esa fuente estaba muy lejos de la Vía Láctea, a varios miles de millones de años luz.

3C273
magen del quásar 3C273 obtenida con una de las cámaras del telescopio espacial Hubble. Crédito: NASA, Wikipedia.

Este quásar 3C273 es probablemente el más antiguo y brillante. Se encuentra en una galaxia elíptica gigante, en la constelación de Virgo.

El quásar está tan lejos, que su luz ha tardado unos 2.500 millones de años en llegar hasta nosotros. Además, se comprobó que el quásar 3C273 se estaba alejando de la Vía Láctea a una velocidad de 47.000 km/s.

Actualmente se cree que los quásares pueden generar una cantidad de energía similar a la energía liberada por más de un centenar de galaxias de tamaño medio.

Los quásares están sumamente lejos del sistema solar

La luminosidad de un quásar equivale a la de un billón de soles. Pero, está a una distancia tan grande que apenas se ve desde la Tierra.

El quásar que se halla más cerca de nuestro planeta, se sitúa a 780 millones de años luz.

Los quásares son extraordinariamente luminosos

Los astrónomos afirman  que los quásares son los objetos más luminosos que existen en todo nuestro universo.

Se supone que la luminosidad elevada de los quásares era el resultado de la fricción  causada por gas y polvo cósmico que iban cayendo en los discos de agujeros negros supermasivos.

Este mecanismo de fricción explicaría que los quásares eran más comunes al comienzo del universo.

Después,  cuando el agujero negro supermasivo ya había consumido todo el gas y polvo que tenía cerca, finalizaba la producción de energía.

Los quásares más brillantes conocidos deberían devorar materia por el equivalente a la de 1.000 masas solares cada año.

Actualmente se cree que los quásares pueden liberar un nivel de energía similar a la suma de energía liberada por más de un centenar de galaxias de tamaño medio.

En este supuesto, después de un tiempo, el quásar se habría convertido en una galaxia normal.

quasar chorros
Ilustración de chorros eyectados por un quásar. Crédito: NASA

Los quásares son como potentes faros que pueden ayudar a investigar lo que sucedió en el pasado. cuando se formaron las primeras estrellas y galaxias.

ULAS
El ULAS J1120 es el quásar más lejano, y fue descubierto en 2011. Crédito: Wikipedia.

Este quásar debe de haberse originado 770 millones años después de la gran explosión del Big Bang, hace aproximadamente 13.000 millones de años.

El descubrimiento del ULAS J110 se hizo con el telescopio de rayos infrarrojos de Hawai. La noticia fue publicada en junio de 2011.

 El ULAS J110 alberga un agujero negro, y su luminosidad es superior a 10 billones de veces la luminosidad del Sol. Es el quásar más brillante descubierto hasta ahora.

Encontrar este quásar implicó una búsqueda minuciosa, pero valió la pena el esfuerzo pues ayudará a desvelar algunos de los misterios del universo primitivo, y a entender cómo crecieron los agujeros negros supermasivos, unos cientos de millones de años después del Big Bang.

Las observaciones mostraron que la masa del agujero negro situado en el centro de ULAS J1120 equivale a 2.000 millones de veces la masa del Sol.

Es difícil de explicar la existencia de una masa tan grande, en una etapa tan temprana después del Big Bang.

Descubrimientos recientes

Gracias a la radiación emitida en diferentes frecuencias, los quásares son observados en distintos lugares del espectro electromagnético: los rayos X, los rayos gamma, los rayos ultravioletas, etc.

Entre las grabaciones y observaciones más exhaustivas, interesantes y significativas de quásares que se han llevado a cabo hasta ahora, destacan las que se acometieron haciendo uso de tres telescopios:

  • el Submillimeter Telescopte (Arizona),
  • el Atacama Pathfinder Experiment (Chile) y
  • el Submillimeter Array (Hawai).

Los científicos han descubierto, hasta el momento, unos doscientos mil quásares.

Los posibles quásares que se encuentran más distantes no pueden ser detectados mediante rastreos en luz visible, debido a que su luz, estirada por la expansión del universo, se ha desplazado casi por completo hacia la parte infrarroja del espectro al momento de llegar a la Tierra.

Cómo se forman los quásares

Se cree que los quásares surgen cuando un enorme agujero negro, situado en el núcleo de una galaxia, comienza a absorber toda la materia que encuentra en su cercanía.

Cuando esto ocurre, se forma un disco que adquiere una enorme velocidad de rotación.

Esto produce una gigantesca cantidad de energía, liberada en forma de ondas de radio, luz, infrarrojo, ultravioleta y rayos X. De esta forma, los quásares se convierten en los objetos más brillantes del universo conocido.

Las actuales teorías sobre el crecimiento de agujeros negros supermasivos predicen un lento incremento de la masa, a medida que el compacto objeto atrae materia desde sus alrededores.

Hay serias dudas con respecto a la formación de los quásares lejanos. Una hipótesis es que las energías implicadas en los quásares excedían todos los procesos de conversión de energía conocidos, incluyendo la fusión nuclear.

Por ahora, no se conoce el mecanismo que causa la emisión de la gran cantidad de energía y su variabilidad rápida.

Propiedades de los quásares

Entre las muchas investigaciones y estudios acometidos al respecto, hay una que viene a establecer que los quásares  cuentan con elementos más pesados que el hidrógeno; por ejemplo, el helio.

En la década de 1980, se desarrollaron modelos en los que los quásares fueron vistos como una clase de galaxias activas.

De tamaño reducido, los quásares se destacan por emisión de radiación en la totalidad de las frecuencias.

Se dice que los quásares son galaxias distantes muy luminosas, alimentadas por un agujero negro supermasivo en su centro.

Se conocen más de 200.000 quásares y todos los espectros observados tienen un corrimiento al rojo considerable.

Todos los quásares se sitúan a grandes distancias de la Tierra; el más cercano, a 780 millones de años luz. El más lejano, a 13.000 millones de años luz.

La mayoría de los quásares se sitúan a más de 2.000 millones de años luz; como la luz tarda todo este tiempo en llegar a la Tierra, los quásares que se observan ahora, no se ven como puedan ser ahora, sino como eran hace millones de años atrás.

APM08279
El quásar hiperluminoso APM 08279. Crédito: ESA

El quásar hiperluminoso APM 08279 fue descubierto en 1998. Las imágenes de alta resolución del telescopio espacial Hubble y del telescopio Keck revelaron que este sistema era una lente gravitacional.

Se trata de un objeto más luminoso que los quásares más cercanos. Es posible que su luminosidad haya sido aumentada por el efecto de lente gravitacional.

Los quásares manifiestan muchas propiedades idénticas a las de las galaxias activas: la radiación no es térmica.

Otra característica interesante de los quásares es que muestran evidencias de que contienen elementos más pesados que el helio.