JAVIER DE LUCAS

QUASARS

En diciembre de 1960, el astrónomo norteamericano Allan R. Sandage, del observatorio de los montes Palomar y Wilson, anunció que acababa de descubrir, aparentemente en la galaxia de la Vía Láctea, una estrella de tipo desconocido.

El análisis de su espectro luminoso puso de manifiesto, en efecto, que su composición era muy distinta de la de las estrellas conocidas, ya que, por ejemplo, no contenía hidrógeno ni helio.

LOS QUASARS TIENEN UN ENORME DESPLAZAMIENTO AL ROJO EN LAS LINEAS DE SU ESPECTRO

La localización de este astro singular correspondía al de un centro emisor de potente energía, la fuente 3C248, que la radioastronomía ya había detectado

El descubrimiento suscitó comprobaciones, investigaciones e hipótesis, así como un cierto escepticismo que desapareció por completo cuando, en 1963, se descubrió una segunda estrella del mismo tipo, también en el emplazamiento de otra potente radiofuente, la 3C 273.

El inglés Mazard, del observatorio de Jodrell Bank, se fue a Australia con un considerable equipo expresamente para observar este segundo objeto en un eclipse de luna.

Se prohibieron las radioemisiones en varios kilómetros a la redonda para impedir la producción de parásitos: la imagen óptica y la radio imagen de 3C 273 eran idénticas.

También en 1963, el astrónomo Maarten Schmidt, propuso, tras analizar la imagen óptica de este cuerpo celeste, una explicación que podía dar cuenta de la aparente anomalía de la composición de la estrella, pero que planteaba problemas aún más complejos

Schinidt afirma que la composición de la estrella

-

que desde entonces se llama quasar, (contracción de Qua si Stellar Object-)

es la misma que la de una estrella ordinaria si se hace intervenir el desplazamiento hacia el rojo

o efecto Doppler-Fizeau.

Este desplazamiento indicaba una velocidad de fuga igual a un 15 % de la de la luz, es decir, unos 50.000 km/s.

A partir de ese momento, los astrónomos estudiaron las radiofuentes conocidas y encontraron otros quásares, todos de velocidades considerables; así el 13C 191 se aleja a una velocidad equivalente a un 80 % de la de la luz, es decir, a unos 240.000 km/s.

Las consecuencias de estas medidas plantearon a los astrónomos un enigma de primera magnitud. Provistos de semejantes velocidades, los quásares no se encontraban, como se creía, en nuestra «provincia» galáctica, sino mucho más lejos, a distancias del orden de 10 mil millones de años luz, es decir, a las que se hallaban poco después del nacimiento del Universo.

Si admitimos la teoría del Big Bang, que postula la expansión constante del Universo desde su formación, los quásares se hallan prácticamente en sus confines: son los cuerpos celestes más lejanos jamás observados

Según esta hipótesis, su radioenergía debe revisarse al alza, en función de la distancia, y entonces resulta miles de veces mayor de lo que se había calculado cuando se suponía que los quásares se hallaban en nuestra galaxia

A1 principio se había estimado que su energía era equivalente a la explosión de 10 millones de soles, pero se supone que dicha cifra debe elevarse hasta diez mil millones, lo que es absurdo, porque ni la más grande de las galaxias observadas contiene tantos soles

La densidad y la temperatura de los quásares no corresponden a emisiones de energía muy elevadas; la primera es muy débil, pues es diez mil millones de veces inferior a la del gas que se encuentra en la superficie del Sol, que, a su vez, es 10.000 veces menos denso que la atmósfera terrestre.

La segunda no supera unas decenas de miles de grados y, por tanto, no es tan grande como la del Sol, en proporción a la energía que emite.

En 1986 se habían inventariado más de 3.000 quasars. Las observaciones de los astrónomos revelan una nueva característica: su luminosidad puede variar mucho

Las fotografías de 3C 273 tomadas por el observatorio de Harvard (Estados Unidos) indican variaciones definidas por un factor de 100. Las diferencias son irregulares y a veces se producen en espacios de tiempo sorprendentemente cortos, incluso en un solo día.

La consecuencia es que un objeto con cambios de luminosidad tan rápidos no puede ser muy grande; de hecho, su diámetro no puede superar un año luz.

Nuevas observaciones llevadas a cabo a partir de 1980 con aparatos aún más perfeccionados ponen de manifiesto que los quásares, y sobre todo 3C 273, se encuentran en el centro de formaciones que se asemejan a las galaxias elípticas ordinarias

Otras galaxias de quasars presentan estructuras en espiral.

Su materia, que parece constituida por polvo y gas, está animada por movimientos extremadamente rápidos, en los que se encuentran partículas de elevada energía.

Estas galaxias poseen también campos magnéticos muy potentes.

También en los años ochenta se descubre otro hecho singular: algunos quasars no emiten en frecuencias de radio.

Otros desafían completamente todo análisis, porque sus espectros no contiene líneas de emisión, es decir, no poseen gases activos, lo que conduce a la ausencia del efecto Doppler y a que sea imposible calcular su velocidad de fuga. Estos quasars se denominan BL Lacertae, nombre que deriva del de una estrella variable.

El BL Lacertae tiene un espectro óptico continuo, es decir, sin líneas de emisión, pero es radioemisor. A este tipo de quasars se les denomina blazars, del inglés blaze, «centelleo».

En 1986, los quasars seguían siendo un enigma sólo descifrable por medio de la física teórica.

Numerosos astrofísicos consideran que los elevados índices Doppler son probablemente erróneos y deben ser rectificados en función de una de las teorías de Einstein

En presencia de un campo gravitatorio muy intenso, la longitud de las ondas luminosas aumenta, exactamente igual que en el efecto Doppler. Es la única manera de explicar el hecho de que algunos quasars descubiertos en 1985 parezcan alejarse a una velocidad superior a la de la luz, lo cual es imposible, porque entonces no se verían.

Esta explicación sólo es válida si se descubren otras características de los quásares que puedan explicar la existencia de campos gravitatorios de tanta intensidad.

Es posible que las enormes diferencias Doppler de los quasars se deban, en parte, a una velocidad de recesión muy elevada y, en parte, a su intenso campo gravitatorio, semejante al de las estrellas denominadas «enanas blancas».

Parece asimismo probable que en el interior de los quásares más potentes haya agujeros negros, que serían estructuras en curso de contracción gravitacional

Los quasars podrían ser una especie de galaxias agonizantes, lo que explicaría los chorros de partículas de elevada energía, las irregularidades luminosas, los intensísimos campos magnéticos y otro fenómeno descubierto en 1979: un «falso doble quasar».

Según la teoría del astrónomo inglés Eddington, un objeto de campo gravitatorio intenso constituye una especie de lente gigante que concentra la luz de tal modo que produce una imagen deformada de un cuerpo lejano

Este parece ser el caso del quasar 2016 + 112 o el Q2237 + 0305, cuyo índice Doppler, que señala una distancia de varios miles de millones de años luz, va acompañado de una imagen con un índice Doppler mucho más débil, en realidad, una galaxia muy lejana, que no podría en modo alguno seguir de cerca a un quasar ultrarrápido yendo a una velocidad diez veces inferior

Los índices Doppler muy elevados de los quasars, por tanto su considerable alejamiento (teniendo en cuenta la deformación gravitatoria), indican, para muchos astrofísicos, que son objetos muy antiguos. Habría habido, hace miles de millones de años, una época en la que los quasars estaban más cercanos y era más numerosos

La vida de los quasars es probablemente mucho más corta que la de las galaxias, y gran parte de los que hoy vemos han desaparecido hace mucho tiempo. Falta por determinar su origen y por qué cada vez escasean más

EN RESUMEN

F

I

N