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Estrellas y Cuerpos Negros
En física se define un cuerpo negro como un objeto
ideal que absorve toda la energía que incide sobre
él. No refleja nada, ni hay radiación que pase a
través de él.
Según se calienta, reemite esa energía de un modo
que es característico de la temperatura a la que esté
ese cuerpo negro. Es la emisión de Cuerpo Negro.
Esas absorciones y emisiones son de fotones.
Recordemos que estos se caracterizan por tener
una longitud de onda determinada (λ) y una
frecuencia determinada (ν).
Para un fotón:
E = h x v (h la constante de Planck)
λ =c/v (relación inversa entre λ, la longitud de
onda, y v, la frecuencia)
Espectro de emisión de un cuerpo negro a diferentes temperaturas. A medida
que la T aumenta la emisión máxima se hace más energética.
Explorador de cuerpos negros
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En Astronomía estudiamos las estrellas en primera
aproximación suponiendo que emiten como lo haría un
cuerpo negro que estuviera a la misma temperatura que
la atmósfera estelar.
Obviamente las estrellas no son radiadores perfectos.
Sus atmósferas son un plasma de elementos químicos
ionizados, en algunas estrellas lo suficientemente frías
también hay moléculas… Fijémonos por ejemplo en el
Hidrógeno, que compone el 75% de las estrellas.
Cuadra, pero… ¿y esas absorciones?
Modelo planetario o de Bohr. El
electrón puede subir o bajar niveles
absorviendo o emitiendo fotones
con la energía exacta.
Series de absorción y de emisión del H. Explorador.
Orbitales del átomo de H, algo
mucho más vago…
Esas líneas de absorción y de emisión las
encontramos en las atmósferas estelares, causadas
por los diferentes elementos químicos presentes al
absorver la radiación procedente del interior de la
estrella.
Aparecerán unas líneas u otras en función de la
temperatura de la atmósfera, que determina el
estado de los átomos y que por lo tanto provoquen
unas transiciones u otras (i.e. unas líneas u otras).
Explorador de espectros estelares.
Espectro de emisión de la nebulosa planetaria NGC 7009
La posición exacta de esas líneas en el espectro (λ) la conocemos gracias a la física
atómica, por lo que al estudiarlas, podemos saber exactamente el elemento que las
produce, en qué condiciones de Temperatura, abundancias (etc) está…
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Espectro de una nebulosa de emisión (NGC 3372), Eta Carinae
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