Marzo 2017
Trampas “espontáneas” de polvo: los astrónomos descubren un eslabón perdido en la formación de planetas
1/3/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imagen de un disco protoplanetario realizada utilizando los resultados del modelo nuevo, después de la formación de una trampa de polvo espontánea, visible como un brillante anillo de polvo. El gas ha sido dibujado en azul y el polvo en rojo. Crédito: Jean-Francois Gonzalez.
Se piensa que los planetas se forman en los discos de gas y polvo hallados alrededor de estrellas jóvenes. Pero los astrónomos no han conseguido ensamblar una teoría completa de su origen que explique cómo el polvo inicial se transforma en sistemas planetarios. Ahora un equipo francés-británico-australiano piensa que ha dado con la respuesta, con sus simulaciones que muestran la formación de “trampas de polvo” donde se reúnen y juntan los fragmentos del tamaño de guijarros, creciendo paulatinamente para convertirse en las piezas básicas de los planetas.
Nuestro Sistema Solar, y los demás sistemas planetarios, empezaron su vida siendo discos de gas y granos de polvo alrededor de una estrella joven. Los procesos que convierten estos granos diminutos, cada uno de pocas millonésimas de metro de tamaño, en agregados de centímetros de tamaño, así como los mecanismos para crear ‘planetesimales’ del tamaño de kilómetros, son bien conocidos. El estadio intermedio, de tomar guijarros y juntarlos en objetos del tamaño de asteroides, está menos claro, pero con el hallazgo de más de 3500 planetas alrededor de otras estrellas, el proceso completo debe de ser muy general.
Hay dos barreras principales que necesitan ser superadas para que los guijarros se conviertan en planetesimales. Primero, el arrastre del gas sobre los granos de polvo en un disco hace que se desvíen rápidamente hacia la estrella central, donde son destruidos, no quedando material para formar los planetas. El segundo problema es que los granos que van creciendo pueden romperse en choques a alta velocidad, rompiéndolos en un gran número de fragmentos más pequeños, invirtiendo el proceso de agregación.
Los únicos lugares de los discos de formación de planetas donde estos problemas pueden ser superados son las llamadas “trampas de polvo”. En estas regiones a alta presión, el movimiento de arrastre se frena, lo que permite la acumulación de los granos de polvo. Con su velocidad reducida, los granos pueden también evitar la fragmentación cuando chocan. Hasta ahora los astrónomos pensaban que las trampas de polvo sólo podían existir en ambientes muy específicos, pero las simulaciones por computadora de estos investigadores indican que son muy comunes. Su modelo presta atención especial al modo en que el disco arrastra la componente de gas. En la mayoría de las simulaciones astronómicas, el gas hace que el polvo se mueva, pero a veces, en los ambientes más polvorientos, el polvo domina sobre el gas. Esto es lo que los investigadores afirman que ocurre en el caso de los discos protoplanetarios.
Space X transportará una tripulación privada en un viaje alrededor de la Luna el año próximo
1/3/2017 de Scientific American
Ilustración de artista del lanzamiento del cohete Falcon Heavy, todavía en desarrollo, y la cápsula Dragon de SpaceX. Los dos podrían pronto transportar tripulaciones y cargamento más allá de una órbita baja alrededor de la Tierra. Crédito: SpaceX Flickr (CC0 1.0).
Space X llevará a dos ciudadanos privados en un viaje alrededor de la Luna en 2018, según anunció el lunes el fundador de la compañía Elon Musk.
La compañía privada de vuelo espacial utilizará su cohete Falcon Heavy para enviar dos pasajeros de pago al espacio a bordo de la nave espacial Dragon de la compañía. Los dos ciudadanos, cuyos nombres se desconocen de momento, solicitaron a SpaceX realizar un viaje alrededor de la Luna y “ya han pagado un depósito importante” por el coste de la misión, según la compañía. Los nombres de las dos personas serán anunciados más adelante, a la espera de los resultados iniciales de las pruebas médicas para comprobar que pueden realizar el viaje.
Los dos pasajeros serán los únicos a bordo de lo que se planea que sea un viaje de una semana de duración alrededor de la Luna, según Musk. “Será una vuelta larga alrededor de la Luna… rozarían la superficie de la Luna, continuarían un poco más hacia el espacio profundo y luego regresarían hacia la Tierra”, explicó Musk.
SpaceX planea realizar un vuelo no tripulado de su nave tripulada Dragon a la estación espacial este año por encargo de NASA, y los primeros vuelos tripulados se espera que tengan lugar a mediados de 2018. Esto significa que el Falcon 9 y la cápsula tripulada Dragon serán aprobadas para el vuelo con humanos por la NASA antes de que se produzca la misión a la Luna.
El módulo tripulado Dragon operará en su mayor parte de modo autónomo, de modo que los pasajeros tendrán que entrenarse para procedimientos de emergencia pero no estarán encargados de pilotar la nave espacial. La cápsula necesitará algunas mejoras para el vuelo al espacio profundo, pero Musk señala que estarán limitadas principalmente a un sistema de comunicaciones construido para distancias mucho mayores que el viaje relativamente corto a la Estación Espacial Internacional.
Los sistemas planetarios lejanos tienen formas como la del Sistema Solar
1/3/2017 de Australian National University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de un sistema de exoplanetas alrededor de una estrella. Fuente: Australian National University.
Investigadores de la Universidad Nacional Australiana han descubierto que los sistemas de planetas lejanos tiene formas como la del Sistema Solar, con varios planetas alineados con su estrella sobre un plano, un descubrimiento que podría aumentar las posibilidades de hallar vida alienígena.
El profesor Charley Lineweaver (ANU) afirma que el reciente descubrimiento por un equipo belga de un sistema con siete planetas cuyas órbitas encuentran en el mismo plano, desafiando la hipótesis habitual de que los sistemas planetarios son ‘acampanados’, como los pantalones. “Otros sistemas planetarios del Universo parecen ser muy similares a nuestro Sistema Solar”, explica. “Cuanto más averiguamos acerca de estos sistemas de planetas menos parece que el Sistema Solar sea excepcional”.
“La bonanza de datos sobre planetas de Kepler permite por vez primera realizar estudios detallados de sistemas planetarios distintos al Sistema Solar. Ahora podemos plantear y responder cuestiones como ¿son comunes los sistemas de planetas como el nuestro?”, añade Tim Bovaird (ANU).
Las simulaciones de estos sistemas planetarios sólo encajaban con los datos observados asumiendo una Dicotomía de Kepler, es decir, que existen dos tipos de estrellas: estrellas con un solo planeta y estrellas con múltiples planetas. Los investigadores trabajan con estas hipótesis porque las simulaciones son así más sencillas de realizar.
“Pero se trata de una hipótesis rara porque la parte interior de nuestro sistema solar es plana, no acampanada. Cuando nos deshacemos de la hipótesis de que los sistemas planetarios son acampanados, las simulaciones encajan de manera natural con los datos sin necesidad de utilizar la Dicotomía de Kepler”.
Los vientos marcianos excavan montañas, desplazan y levantan polvo
1/3/2017 de JPL / Icarus
Esta secuencia de imágenes muestra un remolino que transporta polvo, pasando por el interior del cráter Gale, tal como observó una tarde de verano el róver Curiosity en su día marciano 1597 (1 de febrero de 2017). Crédito: NASA/JPL-Caltech/TAMU.
En Marte, el viento manda. El viento ha dado forma al paisaje del Planeta Rojo durante miles de millones de años y continúa haciéndolo hoy en día. Los estudios con un orbitador de NASA y un róver revelan sus efectos en escalas de grandes a diminutas sobre los paisajes con estructuras extrañas del interior del cráter Gale.
El róver Curiosity, situado en la parte inferior de la ladera del Monte Sharp (una montaña a capas en el interior del cráter) ha comenzado una segunda campaña de investigación de dunas de arena activas en el flanco noroeste de la montaña. El róver también ha observado remolinos que transportan polvo y ha controlado la rapidez con la que el viento desplaza granos de arena en un solo día.
Las observaciones en el cráter Gale por la nave Mars Reconnaissance Orbiter han confirmado los patrones a largo plazo y los ritmos de erosión del viento que ayudan a explicar la rareza de tener una montañas a capas en el centro de un cráter de impacto.
Las observaciones combinadas demuestran que los patrones de vientos en el cráter actualmente son diferentes a cuando los vientos del norte se llevaron el material que rellenaba el espacio entre el borde del cráter y el Monte Sharp. El propio monte se ha convertido en un factor principal a la hora de determinar la dirección del viento. El viento modeló la montaña; ahora, la montaña modela al viento.
Experimentos del LHC revelan diferencias sutiles entre la desintegración de la materia y la antimateria
2/3/2017 de Scientific American / Nature Physics
La Nebulosa del Cangrejo, una nube de gas y polvo creada por la explosión de una supernova. Crédito: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU).
Uno de los mayores misterios de la física es por qué hay materia en el Universo. Esta semana un grupo de físicos del mayor destructor de átomos, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), podría esta más cerca de una respuesta. Han encontrado que partículas de la misma familia que los protones y los neutrones, que constituyen los objetos de la vida común, se comportan de manera ligeramente diferente a como lo hacen sus contrapartidas de antimateria.
La materia y la antimateria tienen todas ellas las mismas propiedades, pero las partículas de antimateria tienen cargas eléctricas opuestas a las de la materia. En un bloque de hierro, por ejemplo, los protones tienen carga positiva y los electrones, carga negativa. Un bloque de antimateria de hierro tendría antiprotones con carga negativa y antielectrones (conocidos como positrones) con carga positiva. Si la materia y la antimateria entran en contacto, se aniquilan entre sí, convirtiéndose en fotones (o a veces en partículas ligeras como los neutrinos). A parte de eso, un objeto de materia y de antimateria debería de comportarse del mismo modo, incluso tener el mismo aspecto. Este fenómeno se llama la simetría de carga-paridad.
Además de un comportamiento idéntico, la simetría de carga-paridad también implica que la cantidad de materia y de antimateria que se formó en el Big Bang, hace unos 13800 millones de años, debería de haber sido la misma. Claramente no lo fue, porque en ese caso toda la materia y la antimateria del Universo habrían sido destruidas desde el principio y ni siquiera existiríamos los humanos. Pero si existe una violación de esta simetría, es decir, que una parte de la antimateria se comporta de un modo diferente a como lo hace su contrapartida de materia, quizás esa diferencia podría explicar por qué existe materia hoy en día.
Para buscar esta violación, los físicos del Gran Colisionador de Hadrones observaron una partícula llamada barión lambda-b. Los bariones incluyen la clase de partículas que constituyen a materia ordinaria; los protones y los neutrones son bariones. Si el lambda y su hermano de antimateria cumplen la simetría de carga-paridad, entonces se esperaría que se desintegraran del mismo modo. En cambio, los investigadores han descubierto que las partículas lambda-b y antilambda-b se desintegraron de manera distinta. Las lambda se desintegran de dos formas: en un protón y dos partículas cargadas llamadas mesones pi (o piones), o en un protón y dos mesones K (o kaones). Cuando las partículas se desintegran, emiten las partículas hijas según un cierto conjunto de ángulos. Las lambdas de materia y de antimateria lo hicieron, pero los ángulos fueron diferentes.
Pero estos resultados no son todavía suficientemente sólidos y no responden completamente al misterio de por qué la materia domina el Universo.
Un equipo liderado por Yale pone la materia oscura en el mapa
2/3/2017 de Yale University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Mapa detallado de la distribución reconstruida de las concentraciones de materia oscura en un cúmulo de galaxias lejano, obtenido con datos del proyecto Hubble Space Telescope Frontier Fields. Fuente: Yale University.
Un equipo dirigido por la Universidad de Yale ha producido uno de los mapas de más alta resolución de materia oscura, que aporta argumentos en favor de la existencia de materia oscura fría, partículas escurridizas que constituyen la mayor parte de la materia del universo. El mapa de materia oscura se deriva de datos del proyecto Hubble Space Telescope Frontier Fields relativos a un trío de cúmulos de galaxias que actúan como lupas cósmicas que permiten ver partes del universo más antiguas y lejanas, un fenómeno conocido como lente gravitatoria.
“Con los datos de estos tres cúmulos lente hemos cartografiado con éxito la granularidad de la materia oscura dentro de los cúmulos con detalle exquisito”, explica Priyamvada Natarajan (Yale University). “Hemos cartografiado todas las concentraciones de materia oscura que los datos nos permiten detectar y hemos producido el mapa tipológico más detallado del paisaje de la materia oscura hasta la fecha”.
Los científicos piensan que la materia oscura (partículas teóricas, todavía por descubrir, que no reflejan ni absorben la luz pero que sí tienen fuerza de gravedad) puede constituir el 80% de la materia del universo. La materia oscura podría explicar el modo en que las galaxias se forman y cómo es la estructura del universo. Experimentos en Yale y otros lugares intentan identificar la partícula de materia oscura, siendo los principales candidatos los axiones y los neutralinos, entre otros.
El mapa obtenido se ajusta muy bien a las simulaciones por computadora de materia oscura predichas por el modelo de materia oscura fría: la materia oscura fría se mueve lentamente, comparada con la velocidad de la luz, mientras que la materia oscura caliente se mueve con mayor rapidez. Esta coincidencia con el modelo estándar es notable, dado que todas las pruebas sobre la materia oscura son hasta ahora indirectas, comentan los investigadores.
Desenterrados los fósiles más antiguos del mundo
2/3/2017 de University College London / Nature
Tubos de hematita en depósitos de chimeneas termales en Quebec, Canadá, que constituyen los microfósiles más antiguos y son pruebas de vida en la Tierra hace por los menos 3770 millones de años. Crédito: Matthew Dodd, UCL.
Restos de microorganismos de por lo menos 3770 millones de años de edad han sido descubiertos por un equipo internacional dirigido por científicos de University College London (UCL), proporcionando pruebas directas de la existencia de una de las formas de vida más antiguas de la Tierra. Los filamentos y tubos diminutos formados por bacterias que vivían en hierro han sido encontrados en capas de cuarzo encapsuladas en el Cinturón Supercrustal Nuvvuagittuq (Quebec, Canadá). El Cinturón contiene algunas de las rocas sedimentarias más antiguas que se conocen en la Tierra, y que probablemente formaron parte de un sistema rico en hierro de chimeneas hidrotermales en un mar profundo, que proporciona un hábitat para las primeras formas de vida de la Tierra, hace entre 3779 y 4300 millones de años.
“Nuestro descubrimiento apoya la idea de que la vida apareció en chimeneas calientes del fondo marino poco después de la formación del planeta Tierra. Esta rápida aparición de la vida en la Tierra encaja con el descubrimiento de montículos sedimentarios de 3700 millones de años que fueron modelados por microorganismos”, explica Matthew Dodd (UCL Earth Sciences y London Centre for Nanotechnology).
Los investigadores examinaron sistemáticamente los modos en que los tubos y filamentos hechos de hematita (un tipo de óxido de hierro) podrían haberse formado a través de procesos no biológicos, como cambios en la temperatura y presión de la roca durante el enterramiento de los sedimentos, pero hallaron que todas las posibilidades eran poco probables.
Matthew Dodd concluye: “Estos descubrimientos demuestran que la vida se desarrolló en la Tierra en una época en que Marte y la Tierra tenían agua líquida en sus superficies, lo que plantea cuestiones interesantes acerca de la vida extraterrestre. Esperamos, por tanto, hallar pruebas de vida pasada en Marte hace más de 4000 millones de años, o si no, la Tierra puede que sea una excepción especial”.
Los cambios rápidos muestran el origen de vientos superrápidos en agujeros negros
2/3/2017 de ESA / Nature
Ilustración de artista que muestra un agujero negro con vientos ultrarrápidos. Crédito: ESA.
Telescopios espaciales de ESA y NASA han realizado las observaciones más detalladas de un viento ultrarrápido que emana de las proximidades de un agujero negro a casi un cuarto de la velocidad de la luz.
La emisión de gas es una característica común de los agujeros negros supermasivos que residen en el centro de las galaxias grandes. Estos agujeros negros, cuyas masas oscilan entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol, se alimentan del gas de los alrededores que gira en torno a ellos. Los telescopios espaciales lo observan en forman de emisiones brillantes, incluyendo rayos X, procedentes de la región más interna del disco que rodea al agujero negro. Ocasionalmente, los agujeros negros comen demasiado y eructan un viento ultrarrápido. Estos vientos son una característica importante a estudiar porque podrían tener una fuerte influencia en regular el crecimiento de la galaxia eliminando el gas de los alrededores y, por tanto, impidiendo el nacimiento de estrellas.
Utilizando los telescopios XMM-Newton de ESA y NuStar de NASA, los científicos han obtenido ahora la observación más detallada hasta la fecha de una emisión de este tipo, procedente de una galaxia activa conocida como IRAS 13224-3809. Los vientos registrados procedentes del agujero negro alcanzan los 71 000 km/s, unas 0.24 veces la velocidad de la luz, lo que le coloca en el 5% superior de los vientos más rápidos de agujeros negros que se conocen.
XMM-Newto se centró en el agujero negro durante 17 días seguidos, revelando la extrema variabilidad de los vientos. Los cambios fueron observados en el aumento de la temperatura de los vientos, una indicación de su respuesta a una mayor emisión de rayos X procedente del disco próximo al agujero negro. Además, las observaciones revelaron también cambios en las características químicas del gas emitido: a medida que la emisión en rayos X aumentaba, ésta arrancaba electrones de sus átomos en el viento.
“Esto nos permite relacionar la emisión de rayos X que se origina en el material que cae al interior del agujero negro con la variabilidad del viento expulsado”, explica Andrew Fabian (IoA). “El encontrar esta variabilidad y hallar pruebas de esta relación es un paso clave para comprender cómo los vientos de los agujeros negros son lanzados y acelerados, lo que a su vez es una parte esencial para comprender su habilidad de moderar la formación de estrellas en su galaxia”, añade Norbert Schartel (ESA).
P/2016 J1: el asteroide que se rompió y cuyos fragmentos, años después, desarrollaron colas
3/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Andalucía
Imágenes del telescopio espacial Hubble del asteroide activado P/2013P5, donde se aprecia la cola de polvo. Fuente: NASA/ESA.
Un grupo internacional de investigadores ha empleado el Gran Telescopio Canarias (GTC) y el telescopio Canada-France-Hawaii (CFHT) para estudiar P/2016 J1, un asteroide cuyo carácter doble se descubrió en 2016.
Reconstruyendo las órbitas de los pares de asteroides los astrónomos pueden determinar el momento de máxima aproximación y, por lo tanto, establecer la fecha en el que el asteroide se rompió.
“Los resultados derivados de la evolución orbital demuestran que el asteroide se fragmentó hace aproximadamente seis años, por lo que el sistema constituye el par de asteroides más joven del Sistema Solar encontrado hasta la fecha”, señala Fernando Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza la investigación.
Además, P/2016 J1 presenta otra peculiaridad importante, que lo convierte en un objeto verdaderamente inusual. “Los dos fragmentos se hallan activados, es decir, muestran estructuras de polvo similares a las de los cometas. Es la primera vez que observamos un par de asteroides con actividad simultánea”, señala Fernando Moreno (IAA-CSIC).
El análisis ha permitido conocer que los asteroides se activaron cerca del paso por el perihelio -el punto de su órbita más cercano al Sol-, entre finales de 2015 y principios de 2016, y que permanecieron activos por un periodo de entre seis y nueve meses.
Un orbitador de NASA maniobra para evitar la colisión con Fobos
3/3/2017 de JPL
Esta ilustración de artista muestra a MAVEN sobre Marte. Crédito: NASA.
La nave espacial MAVEN de NASA ha realizado esta semana una maniobra no prevista para evitar una colisión con la luna Fobos de Marte en un futuro cercano.
La nave espacial Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) ha permanecido en órbita alrededor de Marte algo más de dos años, estudiando la alta atmósfera, la ionosfera y las interacciones con el Sol y el viento solar del Planeta Rojo. El pasado 28 de febrero la nave encendió el motor de un cohete para incrementar su velocidad en 0.4 metros por segundo (menos de 1.4 km/h). Aunque se trataba de una pequeña corrección, fue suficiente para evitar un choque que se habría producido una semana más tarde. Ahora MAVEN esquivará a la luna irregular llena de cráteres por 2.5 minutos.
Se trata de la primera maniobra para evitar una colisión que ha realizado la nave en Marte, en este caso para eludir a Fobos. Las órbitas tanto de MAVEN como de Fobos son suficientemente conocidas como para estar seguros de que con esta diferencia de tiempo no chocarán.
MAVEN, que tiene una órbita elíptica alrededor de Marte, cruza las de otras naves y la de la luna Fobos muchas veces en el transcurso de un año. Cuando las órbitas se cruzan, los objetos tienen la posibilidad de chocar si llegan a la intersección al mismo tiempo. Estos escenarios son bien conocidos por adelantado y cuidadosamente monitorizados por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de NASA, que hizo sonar la alarma en relación con una posible colisión.
Con una semana de aviso, parecía que MAVEN y Fobos tenían grandes probabilidades de chocar el lunes 6 de marzo, llegando al punto donde se cruzan sus órbitas unos 7 segundos una después de la otra. Dado el tamaño de Fobos (unos 30 km) había una alta probabilidad de colisión si no se hacía algo.
Una galaxia de canto
3/3/2017 de ESO
En esta colorida imagen del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, vemos a NGC 1055 en la constelación de Cetus (el monstruo del mar). Se cree que esta galaxia de gran tamaño es hasta un 15 por ciento más grande en diámetro que la Vía Láctea. Vista de canto, parece que a NGC 1055 le faltan los brazos característicos de una galaxia espiral. Sin embargo, muestra extraños giros en su estructura que, probablemente, fueron causados por una interacción con una gran galaxia vecina.
Esta colorida banda de estrellas, gas y polvo es, en realidad, una galaxia espiral llamada NGC 1055. Captada en esta imagen por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, se cree que esta galaxia de gran tamaño es hasta un 15 por ciento más grande en diámetro que la Vía Láctea. Vista de canto, parece que a NGC 1055 le faltan los brazos característicos de una galaxia espiral. Sin embargo, muestra extraños giros en su estructura que, probablemente, fueron causados por una interacción con una gran galaxia vecina.
Desde la Tierra, podemos ver galaxias espirales a lo largo del universo orientadas en distintas posiciones. Vemos algunas desde arriba (por así decirlo) o “de cara” -un buen ejemplo de este tipo sería la galaxia en forma de remolino NGC 1232-. Tales orientaciones nos permiten ver los brazos y los brillantes núcleos con mucho detalle, pero hacen difícil obtener información sobre su forma tridimensional.
Podemos ver otras galaxias, como NGC 3521, desde un ángulo. Aunque estos objetos inclinados comienzan a revelarnos la estructura tridimensional del interior de sus brazos espirales, comprender la forma general de una galaxia espiral requiere una vista de canto, como esta de NGC 1055.
Cuando las vemos de canto, es posible obtener una visión general de cómo se distribuyen las estrellas a lo largo de la galaxia —tanto en zonas de formación estelar como en áreas de poblaciones más viejas — y es más fácil medir las “alturas” del disco, relativamente plano, y del núcleo cargado de estrellas. La materia se extiende desde el brillo cegador del propio plano galáctico, alejándose, y volviéndose cada vez más observable sobre el oscuro fondo del cosmos.
Restos de una megainundación en Marte
3/3/2017 de ESA
Esta imagen está centrada sobre la desembocadura del Kasei Valles cuando se hunde en la llanura Chryse Planitia. La región experimentó inundaciones extremas hace miles de millones de años, lo que ha dejado huella en esta escena. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.
La nave Mars Express de ESA ha captado imágenes de una de las mayores redes de canales de desagüe del Planeta Rojo.
El sistema de canales Kasei Valles se extiende a lo largo de 3000 km desde su región originaria en Echus Chasma, que se encuentra al este de la región volcánica protuberante Tharsis, y justo al norte del sistema de cañones Valles Marineris, hundiéndose en las extensas llanuras de Chryse Planitia.
Una combinación de vulcanismo, tectónica, colapso y hundimiento en la región de Tharsis produjo varios vertidos masivos de agua subterránea en la región del Valles Kasei hace entre unos 3600 millones y 3400 millones de años. Estas megainundaciones antiguas han dejado su marca en las estructuras que vemos hoy en día.
Un amplio cráter de impacto de 25 km de anchura – el cráter Worcester – a la izquierda del centro de la imagen, ha conseguido desafiar a las fuerzas erosivas de las megainundaciones. Aunque gran parte del manto de material que rodea al cráter (que fue arrojado inicialmente desde el interior de éste a causa del impacto) ha resultado erosionado, la sección corriente abajo de la inundación ha sobrevivido. Con el tiempo ha adoptado el aspecto de una isla de forma aerodinámica, cuya topografía de pendientes pronunciadas corriente abajo sugiere, quizás, variaciones en los niveles del agua o diferentes episodios de inundaciones.
Por el contrario, la capa de material que rodea el cráter adyacente ha permanecido intacta. Esto sugiere que el impacto que produjo ese cráter tuvo lugar después de la inundación principal. Además, el aspecto del manto de escombros nos habla sobre de la naturaleza del subsuelo: en este caso apunta a que la llanura inundable era rica en agua o hielo de agua.
El nacimiento de discos alrededor de protoestrellas
6/3/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
Una protoestrella yace envuelta en un disco de gas y polvo en esta visualización. Nuevas observaciones con ALMA pueden ayudarnos a comprender cómo se forman los discos como éste. Crédito: NASA’s Goddard SFC.
Los discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes aparecen regularmente en las noticias porque son el lugar de nacimiento de exoplanetas. Observaciones nuevas con ALMA nos ayudan a comprender cómo se forman estos discos y su evolución alrededor de las protoestrellas recién nacidas.
Las estrellas nacen del colapso gravitatorio de una nube densa de gas molecular. Mucho antes de que empiecen a fusionar hidrógeno en sus centros, mientras todavía son simplemente sobredensidades calientes en proceso de contracción, las llamamos protoestrellas. Estos núcleos de poca masa se esconden en los centros de las nubes de gas molecular del que nacen.
Durante esta fase de contracción, antes de que la protoestrella se convierta en estrella de presecuencia principal, gran parte del material que colapsa quedará en un disco kepleriano que se mantiene por la fuerza centrífuga adquirida al girar alrededor de la joven protoestrella. Más tarde estos discos circunestelares se convertirán en el lugar de nacimiento de planetas jóvenes, algo que hemos observado en años recientes.
Hsi-Wei Yen (Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica, Taiwan) y sus colaboradores han presentado resultados de las observaciones con ALMA de tres protoestrellas muy tempranas: Lupus 3 MMS, IRAS 15398–3559, e IRAS 15398–2429. La resolución espectacular de ALMA ha permitido inferir la presencia de un disco kepleriano alrededor de Lupus 3MMS, y señales de discos alrededor de las otras dos fuentes. Los autores concluyen que en la fase más temprana de la protoestrella, conocida como fase de Clase 0, el disco de la protoestrella crece rápidamente en radio. A medida que la protoestrella envejece y alcanza la fase de la Clase I, el crecimiento del disco se estanca, cambiando sólo muy lentamente después de esto.
ALMA explora cómo hablan los agujeros negros supermasivos con sus galaxias
6/3/2017 de AAS NOVA
Imagen de Centauro A, una ejemplo de galaxia con enormes chorros de material alimentados por un agujero negro supermasivo situado en el centro (llamado núcleo galáctico activo). Un nuevo estudio examina cómo una retroalimentación como ésta del núcleo activo afecta a una galaxia. Créditos: rayos X de NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.; submilimétricas de MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; óptico de ESO/WFI.
Los núcleos galácticos activos (AGN), los luminosos centros de algunas galaxias, se cree que emiten radiación debido a la caída activa de material hacia el agujero negro supermasivo que tienen en el centro. Durante mucho tiempo se ha sospechado que la radiación y el material expulsado (a menudo en forma de enormes chorros bipolares que emiten en longitudes de onda de radio), influyen sobre la galaxia del AGN, afectando a los ritmos de formación estelar y a la evolución de la galaxia. Esta “retroalimentación del AGN” se ha sugerido que puede incitar a la formación de estrellas, impedirla y truncar el crecimiento de las galaxias masivas.
Sin embargo, los detalles de este proceso de retroalimentación todavía no son bien comprendidos, en parte porque es difícil obtener observaciones detalladas acerca de cómo las emisiones del AGN interaccionan con el gas galáctico que lo rodea. Ahora, una equipo de científicos dirigido por Helen Russell (Institute of Astronomy in Cambridge, UK) ha publicad los resultados de una nueva imagen en alta resolución del gas de una galaxia masiva en el centro del cúmulo del Fénix.
El cúmulo del Fénix es un grupo cercano de galaxias que están formando estrellas, siendo el cúmulo más luminoso en rayos X conocido. La formación de estrellas en esta galaxias es sostenida por una enorme reserva de gas molecular frío, aproximadamente el equivalente a 20 millones de veces la masa del Sol. Esta reserva también alimenta el agujero negro central de la galaxia, creando potentes chorros en radio que excavan una gigantesca burbuja en el gas caliente de la galaxia, en cada uno de los polos.
Las observaciones con ALMA de esta reserva muestran largos filamentos de gas molecular enrollados alrededor de las periferias de las burbujas de radio. Russell y sus colaboradores sugieren que estas observaciones indican que las nubes de gas molecular fueron levantadas por las burbujas de radio cuando se hinchaban, o que se formaron donde se hallan a partir de inestabilidades provocadas por las burbujas al crecer. En cualquier caso, los datos confirman claramente que los chorros del agujero negro afectan a la posición y movimiento del gas frío que rodea a la galaxia. Es una bella prueba de cómo los agujeros negros supermasivos podrían estar comunicándose con sus galaxias.
Reconsiderando los agujeros negros como materia oscura
6/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de la fusión de dos agujeros negros de masa intermedia que produjo la emisión de las ondas gravitacionales detectadas por el observatorio LIGO. Crédito: The SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) Project.
La naturaleza de la materia oscura, que constituye el 85% de la masa total del Universo, sigue siendo uno de los grandes misterios sin resolver de la ciencia actual. La falta de evidencias experimentales que permitan identificarla con alguna de las nuevas partículas elementales predichas teóricamente, junto al reciente descubrimiento de ondas gravitacionales procedentes de dos agujeros negros (de masas unas 30 veces la del Sol) por el observatorio LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), han renovado el interés por la posibilidad de que la materia oscura esté formada por agujeros negros primordiales de entre 10 y 1000 veces la masa del Sol.
Los agujeros negros primordiales, que se habrían originado en fluctuaciones de alta densidad de la materia durante los momentos iniciales del Universo, son muy interesantes. A diferencia de los que se forman a partir de estrellas, cuya abundancia y masa están limitadas por los modelos de formación y evolución estelar, los agujeros negros primordiales podrían existir en un amplio rango de masas y abundancias. Estos objetos habitarían en los halos de las galaxias y el encuentro y fusión ocasional de dos de ellos, con masas de unas 30 veces la del Sol, habría dado lugar a las ondas gravitacionales detectadas por LIGO.
Si existiera una cantidad apreciable de agujeros negros en los halos de las galaxias, alguno de ellos podría interponerse entre la trayectoria de la luz de un cuásar distante y la Tierra. Por su gran masa, la gravedad concentraría los rayos de luz y provocaría un aumento en el brillo del cuásar. Este efecto, conocido como “efecto microlente”, crece con la masa del agujero negro y su probabilidad aumenta según la abundancia de los mismos. Es decir, aunque no pudieran verse los agujeros negros, serían detectados por el aumento del brillo de los cuásares. Bajo esta premisa, un grupo científico ha utilizado el efecto microlente en cuásares para estimar la cantidad de agujeros negros primordiales de masa intermedia que hay en las galaxias.
Los resultados muestran que, con mucha probabilidad, las estrellas normales, y no los agujeros negros primordiales de masa intermedia, son las responsables del efecto microlente observado. “Este estudio implica –señala Evencio Mediavilla- que es muy poco probable que los agujeros negros de masa entre 10 y 200 veces la masa solar constituyan una parte significativa de la materia oscura”. Por tanto, los agujeros negros cuya fusión fue detectada por LIGO tienen, probablemente, su origen en el colapso de estrellas y no en agujeros negros de origen primordial.
Solucionando el problema del litio en la teoría del Big Bang
6/3/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de la evolución del Universo, con el tiempo que fluye hacia la derecha en la dirección de la flecha. La teoría del Big Bang es el modelo del Universo más ampliamente aceptado, aunque todavía tienen algunos problemas. Crédito: NASA.
Según la teoría del Big Bang el Universo se expandió rápidamente desde un estado de densidad y temperatura muy altas dominado por radiación. Esta teoría ha sido corroborada una y otra vez: el descubrimiento de la radiación del fondo cósmico de microondas y las observaciones de las estructuras a gran escala del Universo apoyan muy bien la teoría del Big Bang, por ejemplo. Pero aún persiste un punto conflictivo molesto: la abundancia del litio.
Según la teoría de la nucleosíntesis en el Big Bang, la nucleosíntesis primordial tuvo lugar durante la primera media hora de existencia del Universo. Esto produjo la mayor parte del helio del Universo, y cantidades pequeñas de otros núcleos más ligeros, incluyendo el deuterio y el litio. Pero aunque las predicciones encajan con las abundancias de deuterio y litio observadas, la teoría de la nucleosíntesis predice que la abundancia de litio tendría que ser tres veces mayor. Esta inconsistencia es conocida como el “problema del litio cosmológico” y los intentos de solucionarla con astrofísica convencional y física nuclear de las últimas décadas no han tenido éxito.
Ahora un equipo de investigadores dirigido por Suqing Hou (Academia China de Ciencias) propone una solución elegante para este problema. Han cuestionado una hipótesis clave de la teoría de nucleosíntesis del Big Bang: que los núcleos involucrados en los procesos se hallan en equilibrio y sus velocidades, que determinan la velocidad de las reacciones termonucleares, siguen la distribución clásica de Maxwell-Boltzmann.
Hou y sus colaboradores proponen que los núcleos de litio no obedecen a la distribución clásica en el plasma caliente, complejo y en rápida expansión del Big Bang, sino que siguen una versión ligeramente modificada. Utilizando las distribuciones de velocidad modificadas, estos investigadores predicen con éxito las abundancias primordiales observadas de deuterio, helio y litio simultáneamente. Si esta solución es correcta, el Big Bang se halla un paso más cerca de describir por completo la formación de nuestro Universo.
NASA quiere crear el lugar más frío del Universo
7/3/2017 de JPL
Ilustración de artista de un chip de átomos utilizado por el Laboratorio de Átomos Fríos (CAL) de NASA en la Estación Espacial Internacional. CAL empleará láseres para enfriar átomos a temperaturas ultrafrías. Crédito: NASA.
Este verano, una caja de hielo del tamaño de un baúl, volará a la Estación Espacial Internacional, donde creará el lugar más frío del Universo.
Dentro de esa caja, unos láseres en una cámara de vacío y un “cuchillo” electromagnético serán empleados para cancelar la energía de partículas de gas, frenándolas hasta que permanezcan casi inmóviles. Este conjunto de instrumento es el Laboratorio de Átomos Fríos (CAL, de sus iniciales en inglés) y ha sido desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, JPL. Sus instrumentos han sido diseñados para congelar átomos de gas a sólo una mil millonésima de grado sobre el cero absoluto. Esto es más de 100 millones de veces más frío que las profundidades del espacio.
“El estudio de estos átomos hiperfríos podría cambiar nuestra manera de entender la materia y la naturaleza fundamental de la gravedad”, comenta Robert Thompson (JPL). “Los experimentos que realizaremos con el Laboratorio de Átomos Fríos nos proporcionarán datos sobre la gravedad y la energía oscura, dos de las fuerzas más dominantes del Universo”.
Cuando los átomos son enfriados a temperaturas extremas, como lo estarán dentro de CAL, pueden formar un estado particular de la materia conocido como condensado de Bose-Einstein. En este estado, las reglas familiares de la física se retiran y empieza a dominar la física cuántica. Puede observarse a la materia comportándose menos como partículas y más como ondas. Filas de átomos se mueven de forma concertada como si se hallaran sobre un tejido en movimiento. Estas misteriosas ondas nunca han sido observadas a temperaturas tan bajas como las que CAL alcanzará.
NASA nunca ha creado u observado condensados de Bose-Einstein en el espacio. En la Tierra la atracción gravitatoria hace que los átomos continuamente se depositen en dirección al suelo, lo que significa que sólo son observables durante unas fracciones de segundo. Pero en la Estación Espacial Internacional, los átomos ultrafríos pueden mantener sus formas ondulatorias durante más tiempo mientras se encuentran en caída libre. Esto proporciona a los científicos una ventana de tiempo más larga (de entre cinco a diez segundos) para poder comprender la física en su nivel más básico.
Criovulcanismo en el planeta enano Ceres
7/3/2017 de Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) / The Astronomical Journal
Esta imagen del cráter Occator completo muestra la fosa de color brillante en su centro y el domo criovolcánico. La imagen fue tomada a 1478 kilómetros de la superficie y tiene una resolución de 158 metros por pixel. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Entre las características más llamativas de la superficie de Ceres se encuentran las manchas blancas del centro del cráter Occator que ya destacaban cuando la sonda espacial Dawn de NASA se acercaba al planeta enano. Un equipo de científicos, bajo la dirección del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), ha determinado ahora por primera vez la edad de este material brillante, que consiste principalmente en depósitos de sales minerales espaciales. Con sólo unos 4 millones de años de edad, estos depósitos son unos 30 millones de años más jóvenes que el propio cráter, y junto con la distribución y naturaleza del material brillante del interior del cráter, todo ello sugiere que el cráter Occator ha sido el escenario de erupciones con brotes de salmuera del subsuelo durante un largo periodo de tiempo y hasta hace poco. Ceres es, por tanto, el cuerpo más cercano al Sol que muestra actividad criovolcánica.
El cráter Occator está situado en el hemisferio norte de Ceres y mide 92 kilómetros de diámetro. En su centro se encuentra una fosa de unos 11 kilómetros de diámetro. Dentro de esta fosa se formó un montículo o domo brillante. Tiene un diámetro de 3 kilómetros, 400 metros de alto y muestra fracturas prominentes. “Este domo contiene el material más brillante de Ceres”, explica Thomas Platz (MPS). Los datos muestran que es rico en ciertas sales llamadas carbonatos. Dado que impactos posteriores en esta zona no han dejado expuesto ningún otro material de las profundidades, este domo posiblemente consista enteramente de material brillante, al que los investigadores han llamado Cerealia Facula.
Andreas Nathues y su equipo interpretan la fosa central con su borde rocoso y abrupto como los restos de una montaña central anterior. Se formó como resultado del impacto que creó el cráter Occator hace unos 34 millones de años y colapsó posteriormente. El domo de material brillante es mucho más joven: tiene solo unos 4 millones de años. La clave para determinar estas edades ha sido contar y medir los cráteres pequeños producidos por impactos posteriores. La hipótesis básica de este método es que las superficies que tienen muchos cráteres son más antiguas que las que están menos “perforadas”.
“La edad y aspecto del material que rodea el domo brillante indican que Cerealia Facula fue formada por procesos eruptivos recurrentes, que también lanzaron material a partes más alejadas de la fosa central”, explica Nathues. “El gran impacto que produjo el gigantesco cráter Occator sobre la superficie del planeta enano debe de haber iniciado todo en un principio, instigando la actividad criovolcánica posterior”. Tras el impacto, los investigadores sospechan que una capa completa o zonas fragmentadas de debajo del manto rocoso se desplazaron más cerca de la superficie. La presión baja permitió que el agua y los gases disueltos, como el metano y el dióxido de carbono, escaparan formando un sistema de chimeneas. En la superficie aparecieron fracturas a través de las cuales brotó la solución saturada desde el interior. Las sales depositadas gradualmente formaron el domo actual.
Nuevas pruebas de la historia rica en agua de Marte
7/3/2017 de Berkeley Lab / Nature Communications
Estos cristales whitlockita, un mineral raro en la Tierra, formados de manera natural, están en exposición en el Museo Real de Ontario (Canadá). Crédito: Wikimedia Commons.
Marte puede haber sido un lugar más húmedo de lo que se pensaba, según una investigación realizada con meteoritos marcianos simulados. En el estudio publicado en la revista Nature Communications, los investigadores han hallado pruebas de que un mineral encontrado en meteoritos marcianos (que había sido considerado prueba de un antiguo ambiente seco en Marte) puede haber sido originalmente otro mineral que contenía hidrógeno y que podría indicar una historia más rica en agua para el Planeta Rojo.
Los científicos crearon una versión sintética de un mineral que contiene hidrógeno llamado whitlockita. Tras realizar experimentos de compresión por choque con las muestras de whitlockita simulando las condiciones de meteoritos siendo expulsados de Marte, los investigadores estudiaron su composición microscópica con experimentos de rayos X. Estos demostraron que la whitlockita puede deshidratarse en estos choques, formando merrillita, un mineral que se encuentra habitualmente en meteoritos marcianos pero no se produce de forma natural en la Tierra.
“Esto es importante para poder deducir cuánta gua podría haber habido en Marte y si el agua procedía del propio Marte en lugar de venir de cometas o de meteoritos”, explica Martin Kunz (Berkeley Lab). “Si incluso solo una parte de la merrillita fue whitlockita con anterioridad, ello cambia el balance del agua en Marte dramáticamente”, afirma Oliver Tschauner.
Y como la whitlockita puede disolverse en agua y contiene fósforo, un elemento esencial de vida en la Tierra (y la merrillita parece ser común en muchos meteoritos marcianos) el estudio podría tener también implicaciones para la posibilidad de vida en Marte.
Un descubrimiento en cúmulos estelares podría echar por tierra la astronomía
7/3/2017 de ICRAR / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen colorida del telescopio espacial Spitzer de NASA muestra la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra galaxia la Vía Láctea. Crédito: NASA/JPL-Caltech/M. Meixner (STScI) & the SAGE Legacy Team.
El descubrimiento de estrellas jóvenes en cúmulos de estrellas viejos podría enviar a los científicos de vuelta a la pizarra en el caso de uno de los objetos más comunes del Universo ya que, según el Dr. Bi-QingFor (ICRAR), nuestros conocimientos acerca de la evolución de las estrellas son una piedra fundamental de la ciencia astronómica.
Un cúmulo es un grupo de estrellas que comparten un origen común y que se mantienen unidas por la gravedad durante un cierto tiempo. Como se asume que los cúmulos contienen estrellas de edades y composiciones similares, los investigadores los han utilizado como “laboratorios astronómicos” para entender cómo la masa afecta a la evolución de las estrellas. “Si esta hipótesis resulta ser incorrecta, como sugiere nuestro descubrimiento, entonces estos importantes modelos tendrán que volver sobre ellos y revisarlos”, comenta el Dr. For.
El descubrimiento ha sido realizado en cúmulos de estrellas de la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina de la Vía Láctea. Comparando las posiciones de varios miles de estrellas jóvenes con las de los cúmulos estelares, los investigadores encontraron 15 estrellas candidatas que son mucho más jóvenes que las demás estrellas que hay dentro del mismo cúmulo. “Pensamos que las estrellas más jóvenes han sido creadas, de hecho, a partir de materia expulsada de estrellas más viejas al morir, lo que significaría que hemos descubierto generaciones múltiples de estrellas que pertenecen al mismo cúmulo”, afirma el Dr. Kenji Bekki (ICRAR).
Actualmente estas estrellas son demasiado débiles para ser observadas con telescopios ópticos debido al polvo que las rodea. “Han sido observadas utilizando longitudes de onda del infrarrojo con los telescopios espaciales en órbita Spitzer y Herschel, operados por NASA y ESA”, añade Bekki.
Comprobación del ala solar de BepiColombo
8/3/2017 de ESA
Prueba de despliegue del ala solar de BepiColombo. Crédito: ESA.
La misión BepiColombo, cuyo destino es Mercurio, está siendo sometida a las últimas pruebas en el centro técnico de la ESA en los Países Bajos, antes de su lanzamiento desde el puerto espacial de Europa en Kourou (Guayana francesa), en octubre de 2018.
Primero se instaló el ala de 7.5 m de largo formada por tres paneles solares en el Orbitador Planetario de Mercurio de la ESA, para ser posteriormente desplegada. Es la primera vez que esto ocurre estando el ala enganchada al orbitador, Los paneles estaban sujetos desde arriba para simular la ingravidez del espacio.
El despliegue se repetirá después de que se haya hecho vibrar la nave espacial para simular las condiciones del lanzamiento, y una vez más cuando el orbitador llegue al lugar de despegue.
En esta imagen el ala solar está desplegada parcialmente. La cara trasera del ala está dirigida hacia el espectador, mostrando el cableado que será conectado al cuerpo principal, mientras que la cara reflectante de los paneles que mirará hacia el Sol no se ve. Una de los paneles posteriores es también reflectante, para desviar la luz procedente del cuerpo de la nave.
El Orbitador del Planeta Mercurio será unido al Orbitador Magnetosférico de Mercurio de Japón, en el interior de un escudo solar protector. Las dos naves científicas serán lanzadas con un cohete Ariane 5 y serán transportadas hasta el más interior de los planetas por el Módulo de Transporte de Mercurio, utilizando una combinación de propulsión eléctrica y múltiples asistencias gravitatorias de la Tierra, Venus y Mercurio. Tras un viaje de 7.2 años, las dos se separarán y realizarán medidas complementarias del interior, superficie, exosfera y magnetosfera de Mercurio.
Lanzado el segundo satélite Copernicus de “visión en color”
8/3/2017 de ESA
El satélite Sentinel-2B desarrollado por ESA fue lanzado ayer, duplicando la capacidad de tomar imágenes ópticas en alta resolución de la misión Sentinel-2, dentro del sistema de monitorizado medioambiental Copernicus de la Unión Europea.
El satélite de 1.1 toneladas fue puesto en órbita con un cohete Vega desde el puerto espacial de la ESA en Kourou (Guayana francesa). La primera fase se separó 1 minuto 55 segundos después del despegue, seguida por la segunda fase y la carena a los 3 minutos 39 segundos y 3 minutos 56 segundos, respectivamente, y la tercera fase a los 6 minutos 32 segundos de vuelo. Tras dos encendidos más de los propulsores, la fase superior del cohete Vega depositó Sentinel-2B en la órbita sincronizada con el Sol prevista.
Después de esta primera fase de “lanzamiento y órbita inicial”, que suele durar unos tres días, los controladores empezarán a comprobar y calibrar los instrumentos para comisionar el satélite. Se espera que la misión dé inicio a sus operaciones en tres o cuatro meses.
“Con este lanzamiento estamos dando un paso más en el programa Copernicus, que es el sistema de observación de la Tierra más sofisticado del mundo. Y estamos planeando añadir dos satélites más a la constelación en los próximos meses, con Sentinel-5P y Sentinel-3B”, explica el director general de la ESA, Jan Woermer.
La misión Sentinel-2 de imágenes ópticas se basa en una constelación de dos satélites idénticos: Sentinel-2A, que fue lanzado en junio de 2015, y Sentinel-2B. Aunque fueron lanzados separadamente, los satélites han sido colocados en la misma órbita, con una separación de 180º. Cada cinco días, los satélites cubren de forma conjunta todas las superficies de tierra firme, islas grandes y aguas costeras e interiores entre las latitudes 84ºS y 84ºN.
La información proporcionada por esta misión ayudará en la agricultura, a monitorizar los bosques del planeta, detectar contaminación en lagos y aguas costeras y contribuir a crear mapas de catástrofes.
Lluvias de meteoros torcidas golpean la Tierra desde todos los ángulos
8/3/2017 de SETI Institute
La lluvia de meteoros ‘torcida’ de kappa Cygni, que alcanza su máximo a mitad de agosto. Crédito: SETI Institute.
Algunas lluvias de meteoros persisten durante semanas y meses, incluso a pesar de que la Tierra recorre un gran arco alrededor del Sol durante ese tiempo. Los meteoros llegan desde una dirección ligeramente diferente cada día, lo que da pistas acerca de la razón por la que estas lluvias duran tanto tiempo. En una revisión de los proyectos que vigilancia de meteoros de todo el mundo, se han identificado 45 lluvias que llevan este movimiento hasta el extremo.
“Me sorprendió mucho que algunas lluvias se vieran cerca del plano de los planetas pero luego se desplazaran hacia el polo en el transcurso de semanas”, comenta el Dr. Peter Jenniskens (Instituto SETI y Centro de Investigación de Ames, NASA).
Las observaciones muestran que las lluvias de meteoros no permanecen en un solo sitio. Por ejemplo, las famosas Perseidas reciben su nombre de la constelación de Perseo, de la cual radían cuando alcanzan su máximo a mitad de agosto. Pero la red de cámaras utilizada en este estudio detectó la lluvia inicialmente el 1 de julio en Casiopea. Y las Perseidas fueron rastreadas hasta el 3 de septiembre, cuando la mayoría de los meteoros radiaban desde la constelación de Camelopardalis.
“La pequeña deriva de las Perseidas es debida principalmente al movimiento de la Tierra alrededor del Sol”, afirma Jenniskens. “Pero tras tener esto en cuenta, existen 18 lluvias de periodo corto y 27 de periodo largo que todavía se desplazan de una noche a la siguiente”. El ejemplo más extremo es el de las lluvias de periodo corto como la de kappa Cygni y omicron Eridani, que se acercan al planeta masivo Júpiter en su punto más alejado del Sol. “La gravedad de Júpiter es probablemente responsable del desvío de estas corrientes de meteoroides haciendo que tanto la orientación del plano orbital como la distancia de máximo acercamiento al Sol cambien”, explica Jenniskens.
Ambientes cósmicos y su influencia en la formación de estrellas
8/3/2017 de University of California Riverside / The Astrophysical Journal
Simulaciones de la red cósmica. Se muestran los filamentos que conectan estructuras entre sí. Estas estructuras son predichas por simulaciones numéricas de la distribución de materia en el Universo en épocas diferentes a lo largo de la historia del Universo. Crédito: simulación de Illustris.
El entramado que sujeta la estructura a gran escala del Universo está constituido por galaxias, materia oscura y gas organizados en redes complejas conocidas como la red cósmica. Esta red incluye regiones densas conocidas como cúmulos y grupos de galaxias entretejidos entre sí por estructuras como hilos llamadas filamentos. Estos filamentos constituyen la espina dorsal de la red cósmica y albergan una gran fracción de la masa del Universo y los lugares de actividad de formación estelar. Aunque hay muchas pruebas de que los ambientes influyen y dirigen la evolución de las galaxias, no está claro cómo se comportan estas galaxias en escalas mayores como la de la red cósmica global, y en particular en el ambiente todavía más extenso de los filamentos.
Ahora en una colaboración conjunta entre el Instituto de Tecnología de California y la Universidad de California en Riverside, los astrónomos han realizado un exhaustivo estudio de las propiedades de las galaxias dentro de los filamentos formadas en diferentes épocas de la historia del Universo. Utilizaron una muestra de 40 000 galaxias del campos de COSMOS, una gran región continua del cielo con datos suficientemente profundos como para ver galaxias muy lejanas y con medidas de distancia precisas a galaxias individuales. La gran área cubierta por COSMOS permitió tomar muestra de volúmenes con densidades diferentes dentro de la red cósmica.
Utilizando técnicas desarrolladas para identificar estructuras de gran escala, catalogaron la red cósmica en sus componentes: cúmulos, filamentos y regiones vacías, llegando hasta distancias correspondientes a hace 8 mil millones de años. Las galaxias fueron entonces divididas en aquéllas que son centrales en su entorno (el centro de gravedad) y las que vagan alrededor de sus entornos (las satélites). Los investigadores midieron la actividad de formación de estrellas en galaxias situadas en diferentes ambientes.
“Fue tranquilizador descubrir que la actividad promedio de formación estelar declinaba desde las regiones poco pobladas de la red cósmica hacia filamentos más poblados y los cúmulos densos”, comenta Bahram Mobasher (UC Riverside). “Sin embargo, los sorprendente fue que el declive es especialmente brusco en el caso de las galaxias satélite”. Y enfatiza: “La conclusión inevitable de esto fue que la mayoría de las galaxias satélite dejaron de formar estrellas relativamente rápido durante los últimos 5 mil millones de años, cuando cayeron por los filamentos en los ambientes densos de los cúmulos, mientras que este proceso es mucho más lento para las galaxias centrales”.
Noticias del sistema planetario con tránsitos más cercano, a solo 21 años-luz
9/3/2017 de Telescopio Nazionale Galileo
Ilustración de artista del sistema de HD 219134. Créditos: A. Harutyunyan, FGG-INAF.
Hace dos años los científicos observaron la estrella HD 219134 en las constelación de Casiopea y averiguaron su secreto: un planeta en una órbita de 3 días que vemos pasar por delante de su estrella (transita), a solo 21 años-luz de distancia. ¡Era, con diferencia, el planeta rocoso causante de tránsitos más cercano a la Tierra! El nuevo planeta, llamado HD 219134b, fue descubierto utilizando el espectrógrafo de alta resolución HARPS-N montado en el Telescopio Nazionale Galileo, en la isla de La Palma (España).
Posteriormente se descubrieron otros planetas de poca masa alrededor de esta estrella, una enana de tipo K, poco más pequeña que el Sol (0.81 masa solares). Los nuevos resultados de fotometría de series temporales de alta precisión de la estrella obtenidos con el satélite Spitzer han sido combinados con nuevos datos de velocidades radiales de HARPS-N, más de 100 medidas, revelando que el segundo planeta más interior del sistema, HD 219134 c, también produce tránsitos, lo que permitió calcular la masa y radio de ambos planetas: 4.74 veces la masa de la Tierra y 1.602 veces el radio terrestre en el caso de HD 219134 b, y 4.36 veces la masa de la Tierra y 1.511 veces el radio terrestre en el caso de HD 219134 c. Estos valores sugieren que ambos planetas son de composición rocosa.
Michael Guillon, director del estudio, comenta que “la detección de los tránsitos de estas dos supertierras es un paso importante para el estudio de mundos rocosos en órbita alrededor de otras estrellas. De hecho, la proximidad y brillo de la estrella combinada con su configuración de tránsitos permite una caracterización detallada de estos planetas, precisando mucho sus composiciones internas, lo que podría arrojar luz nueva importante sobre los orígenes de los planetas rocosos masivos de periodo orbital corto. Este resultado demuestra que Spitzer, aunque se halla en el espacio desde 2003, es todavía una instalación clave en el estudio de exoplanetas”.
El tránsito es de hecho el segundo ingrediente clave para estimar la densidad de los planetas, combinado con las masas inferidas a partir de las velocidades radiales precisas medidas por HARPS-N. A menos distancia que el ahora famoso sistema de Trappist-1, Franceso Pepe afirma que “¡es realmente poco probable que tengamos un sistema con tránsitos más cercano que HD 219134!
Iota Orionis: la baliza pulsante de una constelación
9/3/2017 de Phys.org / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista del sistema binario de estrellas Iota Orionis, fácilmente visible a simple vista al ser la estrella más brillante de la espada en la constelación de Orión. Crédito: Daniel Futselaar.
Astrónomos del proyecto Constelacion BRITE y del observatorio Ritter han descubierto un pico repetitivo en la luz de una estrella muy masiva que podría cambiar nuestras ideas acerca de esas estrellas. Iota Orionis es en realidad un sistema binario de estrellas, fácilmente visible a simple vista, ya que es la estrella más brillante de la espada de la constelación de Orión. Su variabilidad única fue descubierta utilizando los satélites astronómicos espaciales más pequeños del mundo, llamados “nanosats”.
La luz de Iota Orionis es relativamente estable el 90 por ciento del tiempo, pero entonces disminuye rápidamente para después crecer en un gran pico. Esta variación tan inusual es el resultado de la interacción de dos estrellas en una órbita de 30 días altamente elíptica.
Aunque las dos estrellas pasan la mayor parte de su tiempo muy separadas, se colocan casi 8 veces más cerca durante un breve periodo de tiempo una vez en cada órbita. En ese punto, la fuerza gravitatoria entre las dos estrellas se hace tan intensa que distorsiona sus formas rápidamente, como al estirar del extremo de un globo, produciendo los extraños cambios en la luz.
Iota Orionis es el primer caso en el que se ha observado este efecto en un sistema tan masivo (35 veces las masa del Sol) y un orden de magnitud mayor que cualquiera conocido en los sistemas conocidos anteriormente, permitiendo la determinación directa de las masas y radios de las componentes.
Un nuevo sondeo encuentra radiogalaxias tipo “Peter Pan” que puede que nunca crezcan
9/3/2017 de Phys.org / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de una galaxia en cuyo interior se halla un agujero negro. El agujero negro produce la emisión de enormes cantidades de plasma desde el centro de la galaxia, lo que produce prodigiosas cantidades de emisión en radio. En esta imagen, el plasma viaja hacia la esquina superior izquierda y hacia la inferior derecha. Crédito: ESA/Hubble, L. Calçada (ESO).
Un equipo de astrónomos ha duplicado el número de radiogalaxias jóvenes, compactas, que se conocen. Esto ayudará a comprender la relación entre estas fuentes de radio y sus edades, así como la naturaleza de la propia galaxia, en particular por qué hay muchas más radiogalaxias jóvenes que viejas.
“No entendemos cómo evolucionan las radiogalaxias”, explica Joseph Callingham (Netherlands Institute for Radio Astronomy, ASTRON). “Durante mucho tiempo creímos que todas las galaxias pequeñas se convertían en galaxias masivas. Sin embargo, hemos encontrado demasiadas galaxias pequeñas en comparación con las grandes. Esto sugiere que puede que nunca alcancen la fase adulta”.
En un sondeo de 90 000 radiogalaxias, los astrónomos identificaron entre ellas 1500 galaxias compactas. “Estas galaxias compactas solían ser tan raras como los dientes de un gallo”, comenta el profesor Bryan Gaensler (University of Toronto). “Pero ahora hemos sido capaces de descubrir un número enorme de casos nuevos. Esto nos permitirá empezar a estudiar las propiedades globales de estos objetos inusuales e importantes.
Una radiogalaxia es una galaxias que brilla intensamente en longitudes de onda de radio. Un agujero negro supermasivo, típicamente con la masa de millones de Soles, alimenta su emisión de energía. El gas y el polvo caen al agujero negro, liberando enormes cantidades de energía. La energía se localiza en dos chorros de partículas que viajan en direcciones opuestas a casi la velocidad de la luz. Cuando los chorros atraviesan la galaxia generan cada uno su propio lóbulo o zona de radiación cuando interacciona con el gas de la galaxia.
Uno modelo propuesto para explicar por qué no evolucionan las radiogalaxias compactas a radiogalaxias extensas indica que el gas de la galaxia es tan denso que impide que los chorros se alejen demasiado del agujero negro central, es decir, sigue siendo compacta a pesar de su edad. “Este estudio demuestra que es posible que un ambiente denso cerca del corazón de la galaxia detenga el crecimiento de la misma”, afirma Callingham.
El polvo estelar antiguo arroja luz sobre las primeras estrellas
9/3/2917 de ESO / The Astrophysical Journal Letters
Esta ilustración muestra cuál podría ser el aspecto de la joven y remota galaxia A2744_YD4. Las observaciones llevadas a cabo con ALMA han demostrado que esta galaxia, vista cuando el universo tenía sólo el 4% de su edad actual, es rica en polvo. Este polvo fue creado por una generación anterior de estrellas y estas observaciones proporcionan información acerca del nacimiento y la explosiva muerte de las primeras estrellas del universo. Crédito:ESO/M. Kornmesser.
Un equipo de astrónomos ha utilizado ALMA para detectar una enorme masa de brillante polvo de estrellas en una galaxia vista cuando el universo tenía sólo el cuatro por ciento de su edad actual. Esta galaxia fue observada poco después de su formación y es la galaxia más distante en la que se ha detectado polvo. Esta observación es también la detección de oxígeno más distante en el universo. Estos nuevos resultados proporcionan información acerca del nacimiento y la explosiva muerte de las primeras estrellas.
Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Nicolas Laporte, del University College de Londres, ha utilizado ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar la galaxia A2744_YD4, la más joven y más alejada vista por ALMA. Se sorprendieron al descubrir que esta joven galaxia contiene una gran cantidad de polvo interestelar, polvo formado por la muerte de una generación anterior de estrellas.
Posteriores observaciones de seguimiento realizadas con el instrumento X-shooter, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, confirmaron la enorme distancia que nos separa de A2744_YD4. Vemos la galaxia como era cuando el universo tenía sólo 600 millones de años, durante el período en el que se estaban formando las primeras estrellas y galaxias.
“A2744_YD4 no es solo la galaxia más lejana observada hasta ahora por ALMA”, comenta Nicolas Laporte, “sino que la detección de tanto polvo indica que esta galaxia ya había sido contaminada por supernovas tempranas”.
El polvo cósmico se compone, principalmente, de silicio, carbono y aluminio en granos diminutos de tamaños de una millonésima de centímetro. Los elementos químicos de estos granos se forjan dentro de las estrellas y son esparcidos por el cosmos cuando las estrellas mueren (en el caso de explosiones de supernova de forma espectacular, el destino final de las estrellas masivas de breve duración). Hoy en día, este polvo es abundante y es un elemento clave en la formación de estrellas, planetas y moléculas complejas; pero en el universo temprano, antes de que murieran las primeras generaciones de estrellas, era escaso.
La detección de polvo en el universo temprano proporciona nueva información sobre cuándo explotaron las primeras supernovas y, por consiguiente, sobre la época en la que las primeras estrellas calientes iluminaron el universo con su luz. Medir los tiempos de este “amanecer cósmico” es uno de los santos griales de la astronomía moderna, y puede investigarse indirectamente a través del estudio del polvo interestelar temprano.
Los indicadores demuestran que se pueden cultivar patatas en Marte
10/3/2017 de Phys.org
El CubeSat contiene una atmósfera marciana simulada, con las mismas proporciones de oxígeno y dióxido de carbono e igual presión atmosférica. Crédito: Centro Internacional de la Patata.
El Centro Internacional de la Patata (CIP) ha lanzado una serie de experimentos para descubrir si las patatas pueden crecer bajo las condiciones atmosféricas marcianas, y así demostrar que también pueden cultivarse en climas extremos de la Tierra. La fase 2 del experimento empezó el 14 de febrero de 2016, cuando se planto un tubérculo en un CubeSat de ambiente contenido, especialmente construido por ingenieros de la Universidad de Lima (Perú), basándose en diseños y directrices aportadas por NASA. Los resultados preliminares son positivos.
El proyecto Patatas en Marte fue concebido por el CIP para comprender cómo podrían cultivarse patatas bajo las condiciones de Marte y ver cómo sobrevivirían bajo condiciones extremas similares a las que algunas partes del mundo están ya sufriendo a causa del cambio climático.
“El cultivo de cosechas bajo condiciones marcianas es una fase importante de este experimento”, según Julio Valdivia-Silva (UTEC, NASA). “Si las cosechas pueden tolerar las condiciones extremas a las que las estamos sometiendo en nuestro CubeSat, entonces tienen oportunidades de crecer en Marte. Realizaremos varias rondas del experimento para averiguar qué variedades de patatas funcionan mejor. Queremos averiguar cuáles son las condiciones mínimas que las patatas necesitan para sobrevivir”, explica.
Según el cultivador de patatas de CIP Walter Amoros, una gran ventaja de la patata es su alta capacidad genética para adaptarse a ambientes extremos. CIP ha estudiado esa capacidad cultivando clones de patatas que toleran condiciones como la salinidad del suelo y la sequía, para ayudar a los pequeñas granjeros a cultivar alimentos en áreas marginales que podrían sufrir todavía condiciones más duras a causa del cambio climático.
Se hallan unas “gemelas” de las galaxias primigenias que permiten estudiar las etapas iniciales de la formación galáctica
10/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Andalucía / Nature Communications
Las diez galaxias análogas a las galaxias primigenias halladas en el estudio. Crédito: Amorín et al.
Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una población de minúsculas galaxias recién nacidas a más de once mil millones de años luz de distancia, que arrojan nueva luz sobre las primeras etapas de formación de galaxias. Aunque raros, estos objetos revelan con un detalle sin precedentes las condiciones que existían en la época de formación de las primeras galaxias, formadas pocos cientos de millones de años después del Big Bang.
En astrofísica, mirar lejos equivale a mirar al pasado. De la misma manera que la luz del Sol tarda ocho minutos en alcanzarnos (y, por lo tanto, vemos el Sol cuando era ocho minutos más joven), si observamos a grandes distancias estaremos estudiando épocas pasadas. Y en las últimas décadas, los astrónomos han conseguido penetrar en lo que se conoce como “edades oscuras”, un período correspondiente a los primeros setecientos millones de años después del Big Bang y en el que las primeras galaxias, muy débiles, se hallaban envueltas en hidrógeno neutro, un gas que aumenta la opacidad del medio.
Precisamente, esa envoltura opaca ha impedido realizar estudios detallados de estas galaxias con los observatorios actuales y, como resultado, el nacimiento y las primeras fases del crecimiento de las galaxias no han podido ser estudiadas en detalle. Para identificar y estudiar las propiedades de estas galaxias primigenias, un equipo internacional de astrónomos ha adoptado un enfoque diferente. El equipo presenta el descubrimiento de galaxias nacientes observadas en un momento cósmico posterior, solo mil millones de años después del final de las edades oscuras, cuando el universo contaba con un 5% de su edad actual.
Al hallarse más próximas y en un entorno limpio de la “niebla” circundante, estas galaxias son más fáciles de estudiar en detalle. “Por primera vez, podemos observar una población de galaxias recién nacidas extremadamente jóvenes, que presentan todas las propiedades que se espera sean ubicuas en galaxias normales en tiempos mucho más antiguos”, indica Ricardo Amorín (INAF/Universidad de Cambridge), investigador que encabeza el estudio.
Los datos obtenidos revelan que las galaxias son muy ricas en gas ionizado, “con muy pocas cantidades de polvo y elementos pesados, como el carbono y el oxígeno, que son liberados por estrellas masivas y calientes de corta vida”, señala Enrique Pérez Montero, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en la investigación.
El Hubble data la última gran comida de un agujero negro
10/3/2017 de Hubblesite / The Astrophysical Journal
Esta ilustración muestra la luz de varios cuásares lejanos que atraviesa la mitad norte de las Burbujas de Fermi, una masa de gas expulsado por el agujero negro pesado de nuestra galaxia la Vía Láctea. En la luz de estos cuásares ha quedado impresa información sobre la velocidad del gas y si éste se está desplazando hacia la Tierra o alejándose de ella. Basándose en la velocidad del material, los investigadores estimaron que las burbujas se formaron en un evento de mucha energía que tuvo lugar hace entre 6 millones y 9 millones de años.
Para el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia la Vía Láctea ha pasado mucho tiempo entre comidas. Datos tomados con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA indican que tomó su última comida grande hace unos 6 millones de años, cuando consumió una gran masa de gas. Tras el festín, el agujero negro eructó una colosal burbuja de gas, con un peso equivalente al de millones de soles, que ahora permanece por encima y por debajo del centro de nuestra galaxia.
Estas inmensas estructuras, apodadas Burbujas de Fermi, fueron descubrieras inicialmente en 2010 con el telescopio de rayos gamma Fermi de NASA. Pero observaciones recientes de la burbuja norte han ayudado a los astrónomos a calcular una edad más precisa para las burbujas y averiguar cómo se formaron.
“Por primera vez hemos rastreado el movimiento del gas frío en una de las burbujas, lo que nos ha permitido crear un mapa de la velocidad del gas y calcular cuándo se formaron las burbujas”, afirma Rongmon Bordoloi (Massachusetts Institute of Technology, MIT). “Lo que descubrimos es que un evento muy intenso y energético tuvo lugar hace entre 6 millones y 9 millones de años. Puede haber sido una nube de gas cayendo al interior del agujero negro, que disparó chorros de materia, formando los lóbulos gemelos de gas caliente que se ven en las observaciones en rayos X. Desde entonces, el agujero negro sólo ha estado comiendo tentempiés”.
¿Podrían los estallidos rápidos en radio estar proporcionando energía a sondas alienígenas?
10/3/2017 de CfA / Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de una vela solar impulsada por un haz de radio (rojo) generado en la superficie de un planeta. Las fugas de haces como éste tendrían la apariencia de estallidos rápidos en radio, similares a la nueva población de fuentes recientemente descubiertas a distancias cosmológicas. Crédito: M. Weiss/CfA.
La búsqueda de inteligencia extraterrestre ha rastreado muchos signos diferentes de vida alienígena, desde emisiones en radio a destellos láser, sin éxito. Sin embargo, una nueva investigación publicada recientemente sugiere que unos misteriosos fenómenos llamados estallidos rápidos en radio podrían ser pruebas de una tecnología alienígena avanzada. Concretamente, estos estallidos podrían ser fugas de transmisores del tamaño de planetas que proporcionan energía a sondas interestelares en galaxias lejanas.
Los estallidos rápidos en radio son destellos de emisión en radio que duran milisegundos y parece que se producen en galaxias lejanas, a miles de millones de años-luz de distancia. Avi Loeb (CfA) y su colaborador Manasvi Lingam (Harvard University) han examinado la posibilidad de crear un transmisor de radio suficientemente potente como para que sea detectable a distancias inmensas. Han descubierto que si el emisor se alimenta de energía solar, la luz solar que iluminase un área de un planeta del doble del tamaño de la Tierra sería suficiente para generar la energía necesaria. Tal proyecto de construcción está muy fuera del alcance de nuestra tecnología, pero dentro del reino de lo posible según las leyes de la física.
Lingam y Loeb también se preguntaron si un transmisor de este estilo sería viable desde un punto de vista de ingeniería, o si las tremendas energías involucradas fundirían la estructura. De nuevo han descubierto que un instrumento del tamaño del doble de la Tierra enfriado con agua podría soportar el calor.
La siguiente reflexión que se han hecho es por qué nadie iba a construir semejante aparato. Argumentan que el uso más plausible de tal potencia es impulsar velas solares interestelares. La cantidad de energía producida sería suficiente para impulsar una carga de millones de toneladas, o unas 20 veces más que los mayores barcos de la Tierra. “Esto es suficientemente grande como para transportar pasajeros vivos a distancias interestelares o incluso intergalácticas”, añade Lingam.
Para alimentar una vela solar, el transmisor necesitaría enfocar continuamente un haz hacia ella. Los observadores de la Tierra verían un breve destello porque la vela y su planeta, estrella y galaxia de origen están todos ellos desplazándose respecto de nosotros. Como resultado, el haz barre el cielo y sólo apunta en nuestra dirección por un momento. Las apariciones repetidas del haz, que se han observado pero no pueden ser explicadas como eventos astrofísicos cataclísmicos, podrían aportar pistas importantes sobre su posible origen artificial.
