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Descubren una protogalaxia lejana conectada a la red cósmica PDF Print E-mail

6/8/2015 de Caltech / Nature

Using the Cosmic Web Imager at Palomar Observatory to study a system with two quasars 10 billion light years away, a team of astronomers led by Caltech has unveiled a giant swirling disk of gas—a protogalaxy, or galaxy in the making—being fed cool gas by a filament of the cosmic web. - See more at: http://www.caltech.edu/news/caltech-astronomers-unveil-distant-protogalaxy-connected-cosmic-web-47459#sthash.rqSCclHk.dpuf
Utilizando el Cosmic Web Imager del Observatorio Palomar para estudiar un sistema con dos cuásares a 10 mil millones de años-luz de distancia, un equipo de astrónomos dirigido por Caltech ha encontrado un gigantesco disco de gas, una protogalaxia (o galaxia en proceso de formación) que se alimenta de gas frío de un filamento de la red cósmica. Crédito: Caltech Academic Media Technologies.

Un equipo de astrónomos ha descubierto un gigantesco disco de gas a 10 mil millones de años-luz que está girando: una galaxia en proceso de formación que se alimenta de forma activa de gas primordial que se formó tras el Big Bang. Los investigadores han podido tomar imágenes de la protogalaxia con el Cosmic Web Imager del Observatorio Palomar, y han descubierto que se encuentra conectada a un filamento del medio intergaláctico, la red cósmica formada por gas difuso que cruza entre las galaxias y se extiende por todo el Universo.

El descubrimiento aporta la prueba observacional más firme hasta la fecha de lo que se conoce como el modelo de flujo frío de formación de las galaxias. Ese modelo predice que en el Universo temprano, el gas relativamente frío fue dirigido directamente desde la red cósmica a las galaxias, alimentando la rápida formación de las estrellas.

El disco protogaláctico que ha descubierto el equipo de investigadores tiene unos 400 000 años-luz de tamaño, es decir, es unas cuatro veces mayor que el diámetro de nuestra Vía Láctea. Está situado en un sistema dominado por dos cuásares, de los cuales el más cercano, UM287, está situado de forma que su emisión actúa como un flash y ayuda a iluminar el filamento de la red cósmica que está proporcionando gas a la protogalaxia.

"Las imágenes [espectrales] muestran que hay un disco en rotación - puedes ver que una parte está acercándose a nosotros y la otra se está alejando. También puedes observar que hay un filamento que se extiende más allá del disco", comenta Christopher Martin, de CalTech. Sus medidas indican que el disco está girando a unos 400 km por segundo, algo más rápido que la rotación de nuestra Vía Láctea. "El filamento tienen una velocidad más o menos constante. Está básicamente canalizando gas hacia el disco a un ritmo fijo", comenta Matt Matuszewski, coautor del trabajo. "Una vez que el gas se fusiona con el disco dentro del halo de materia oscura, es arrastrado por el gas y la materia oscura que giran en el halo" (las galaxias se piensa que se forman en el interior de extensos halos de materia oscura, una forma de materia desconocida que no podemos ver).

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Last Updated ( Thursday, 06 August 2015 09:01 )
 
Galaxias como la Vía Láctea podrían haber existido en el Universo temprano PDF Print E-mail

6/8/2015 de Carnegie Mellon University /  The Astrophysical Journal Letters

CMU's current simulation, called BlueTides, is 100 times larger than previous simulations. See a larger image.
La simulación por computadora del Universo BlueTides es 100 veces mayor que las simulaciones previas. Esto ha permitido demostrar por primera vez que grandes galaxias de disco, como nuestra propia Vía Láctea, podrían haberse ya formado sólo 500 millones de años después del Big Bang. Fuente: Carnegie Mellon University.

Una nueva simulación por computadora a gran escala ha demostrado por primera vez que grandes galaxias de disco, como nuestra propia Vía Láctea, pueden haber existido en las épocas tempranas del Universo. La simulación, creada por físicos de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de California Berkeley, demuestra que el Universo temprano - 500 millones de años después del Big Bang - podría haber tenido mucho más orden y estructura de lo que se creía.

"Es asombroso pensar que galaxias muy parecidas a la nuestra existieron cuando el Universo era tan joven", afirma Tiziana Di Matteo, profesora de física en Carnegie Mellon. "Las observaciones más profundas del telescopio espacial Hubble sólo han cubierto pequeños volúmenes del espacio y han encontrado galaxias muy irregulares en estas épocas tempranas. No es sorprendente que en estos volúmenes pequeños algunas de las galaxias no tengan morfologías regulares como las grandes galaxias de disco. De modo similar, las simulaciones numéricas han estado limitadas en tamaño así que sólo han realizado predicciones sobre galaxias pequeñas, irregulares, en estas épocas primitivas".

La simulación de Di Matteo y el profesor Rupert Croft, llamada BlueTides, es 100 veces mayor que las simulaciones previas. La simulación fue creada imponiendo las condiciones de la teoría de materia oscura fría, la teoría más aceptada que explica lo que pudo haber ocurrido en el Universo después del Big Bang. Cuando la simulación estuvo completa, los investigadores comprobaron con sorpresa que había varias galaxias de disco en el Universo 500 millones de años después del Big Bang. Debido a que las galaxias de disco son tan grandes y complejas, la mayoría de los investigadores asumía que tardarían mucho tiempo en formarse y que, de haber alguna en el Universo temprano, serían muy pocas.

"Teóricamente pensábamos que cuando el Universo tenía sólo el 5 por ciento de su edad actual sería un lugar lleno de caos y desorden", afirmó Croft. "Nuestra simulación demostró que el Universo temprano podría estar lejos de ser sólo así. Podría contener hermosas galaxias simétricas, como la Vía Láctea".

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Last Updated ( Thursday, 06 August 2015 09:01 )
 
Resuelven un acertijo sobre los anillos planetarios PDF Print E-mail

6/8/2015 de University of Leicester / Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

This simulated image was constructed from the measured optical depth profiles. It depicts the observed ring structure at about 10 kilometers (6 miles) in resolution. Color is used to represent information about ring particle sizes in different regions based on the measured effects of the three radio signals.  Shades of purple, primarily over most of the inner ring (ring B) and the inner portion of the next ring (ring A), indicate regions where there is a lack of particles less than 5 centimeters (about 2 inches) in diameter. Green and blue shades indicate regions where there are particles of sizes smaller than 5 centimeters (2 inches) and 1 centimeter (less than one third of an inch), respectively, primarily in outer ring A and within most of ring C. From other evidence in the radio observations, all ring regions appear to be populated by a broad range of particle size distribution that extends to boulder sizes (several to many meters or yards across).
Imagen simulada de los anillos de Saturno construida a partir de perfiles de profundidad óptica medidos. El color representa el tamaño de las partículas de los anillos. Los tonos púrpura indican regiones donde no hay partículas de menos de 5 centímetros de diámetro. Los verdes y azules indican regiones donde sí hay partículas de tamaños por debajo de los 5 cm y 1 cm, respectivamente. Todas las regiones de los anillos parecen también albergar partículas de tamaños muy diferentes, de hasta varios metros de diámetro. Crédito: NASA/JPL.

Un equipo internacional de científicos ha descubierto que los anillos planetarios, como los que están en órbita alrededor de Saturno, tienen una distribución de partículas similar universal. El estudio también sugiere que los anillos de Saturno se encuentran en un estado estacionario que no depende de su historia.

El profesor Nikolai Brilliantov de la Universidad de Leicester explica: "Los anillos de Saturno están relativamente bien estudiados y se sabe que están formados por partículas de hielo con tamaños que van desde centímetros a unos diez metros. Estas partículas son, con mucha probabilidad, restos de algún episodio catastrófico en un pasado lejano y no es sorprendente que existan escombros de todos los tamaños, desde muy pequeños a muy grandes".

"Lo que es asombroso es que la abundancia relativa de partículas de diferentes tamaños sigue, con gran precisión, una hermosa ley matemática del 'inverso de los cubos'. Esto es, la abundancia de partículas de 2 metros es 8 veces menor que la abundancia de partículas de 1 m de tamaño, la abundancia de partículas de 3 m es 27 veces menor y así. Esto se cumple hasta un tamaño de 10 metros, y luego sigue una brusca caída en la abundancia de partículas. La razón de esta caída brusca, así como la naturaleza de la asombrosa ley del inverso del cubo, han sido un misterio hasta ahora".

Los investigadores han desarrollado un modelo matemático general basado en los anillos de Saturno pero que puede ser aplicado a otros sistemas. "Hemos resuelto finalmente el acertijo d la distribución del tamaño de las partículas. En concreto, nuestro estudio demuestra que la distribución observada no es particular de los anillos de Saturno sino que posee un carácter universal. En otras palabras, es genérica para todos los anillos planetarios que tienen partículas similares".

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Last Updated ( Thursday, 06 August 2015 09:02 )
 
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