Abril 2015
Herschel y Planck encuentran la pista perdida sobre la formación de los cúmulos de galaxias
1/4/2015 de ESA
El mapa de todo el cielo de Planck en longitudes de onda submilimétricas (545 GHz). La banda que transcurre por el centro corresponde a polvo de nuestra galaxia la Vía Láctea. Los puntos negros indican la posición de los candidatos a protocúmulos identificados por Planck y posteriormente observados por Herschel. Las imágenes destacadas muestran algunas de las observaciones realizadas con el instrumento SPIRE de Herschel; los contornos representan la densidad de galaxias. Crédito: ESA y la colaboración Planck/ H. Dole, D. Guéry & G. Hurier, IAS/University Paris-Sud/CNRS/CNES.
Combinando observaciones del Universo lejano realizadas con los observatorios espaciales Herschel y Planck de ESA, los cosmólogos han descubierto lo que podrían ser los precursores de los grandes cúmulos de galaxias que vemos hoy en día.
Las galaxias como la Vía Láctea, con sus 100 mil millones de estrellas, normalmente no se encuentran aisladas. En el Universo hoy en día, 13800 millones de años después del Big Bang, muchas se encuentran en densos cúmulos de decenas, centenares e incluso miles de galaxias. Sin embargo, estas estructuras no han existido siempre, y una cuestión clave en la cosmología moderna es cómo se ensamblaron tales estructuras masivas en el Universo temprano. Encontrando cuándo y cómo se formaron debería de dar pistas sobre el proceso de evolución de los cúmulos de galaxias, incluyendo el papel jugado por la materia oscura en dar forma a estas metrópolis cósmicas.
Ahora combinando las potencias de Herschel y Planck, los astrónomos han encontrado objetos en el universo lejano, observados en una época en la que sólo tenía 3 mil millones de años de edad, que podrían ser los precursores de los cúmulos que vemos a nuestro alrededor hoy en día.
Planck ha observado el cielo entero en nueve longitudes de onda diferentes, desde el infrarrojo lejano a radio. En estos datos los científicos han podido identificar 234 fuentes brillantes con características que sugieren que se encuentran en el lejano Universo primitivo. Herschel observó entonces estos objetos en la región de longitudes de onda del infrarrojo lejano a submilimétricas, pero con mucha mayor sensibilidad y resolución espacial.
Herschel ha revelado que la mayor parte de las fuentes detectadas en Planck podrían ser densas concentraciones de galaxias en el Universo temprano, que están formando nuevas estrellas con vigor. Cada una de estas jóvenes galaxias está convirtiendo gas y polvo en estrellas a un ritmo de unos pocos cientos a 1500 veces la masa del Sol por año. Nuestra galaxia la Vía Láctea actualmente produce estrellas con un ritmo promedio de sólo una masa solar.
ALMA desenreda el complejo nacimiento de estrellas gigantes
1/4/2015 de ALMA
Ilustración artística que representa la distribución del gas alrededor de IRAS 16547-4247. La nube de gas central de alta densidad se piensa que alberga múltiples protoestrellas de alta densidad. Dos chorros de gas salen de la parte central en direcciones vertical y horizontal, mientras apartan el gas a su alrededor, creando una estructura con la forma de un globo. Crédito: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO).
Un equipo de investigación dirigido por Aya Higuchi, investigador de la Universidad de Ibaraki, ha realizado observaciones de la región de formación de estrellas masivas IRAS 16547-4247 con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Los resultados de la observación muestran la presencia de múltiples, o por lo menos dos, flujos de gas emitidos por una protoestrella, indicando la posible existencia de dos estrellas recién nacidas en este lugar.
Los resultados de las observaciones en radio de la línea de emisión molecular del metanol revelan con gran detalle una estructura de reloj de arena creada por los flujos de gas que se expanden hacia el exterior al tiempo que apartan la nube de gas de los alrededores. Se trata de la primera vez que se ha encontrado una estructura de reloj de arena en observaciones de metanol en regiones de formación de estrellas de masa alta.
Las observaciones detalladas de estrellas de masa alta han sido consideradas difíciles hasta ahora ya que estas estrellas se forman en un ambiente complejo con múltiples protoestrellas en cúmulos, y sus regiones de formación estelar están situadas más lejos de la Tierra que otras con estrellas de masa baja. Sin embargo, las observaciones de alta resolución angular de ALMA han abierto una ventana que permitirá comprender el ambiente en el que se forman con más detalle.
«Realizamos observaciones en radio de monóxido de carbono y de metanol para explorar los detalles de la distribución y la cinemática [el movimiento] del gas en la región de los cúmulos donde se forman estrellas de masa alta», comenta Higuchi. «Un ejemplo típico de regiones de formación de estrellas de masa alta es la nebulosa de Orión, pero ALMA nos ha permitido observar el complejo ambiente de formación de cúmulos de estrellas que están 7 veces más lejos que la nebulosa de Orión, con imágenes de la mayor resolución jamás alcanzada. ALMA será indispensable en las investigaciones futuras de las regiones de formación de estrellas de masa alta».
Subestructura polvorienta en una galaxia muy muy lejana
1/4/2015 de Max Planck Institute für Astrophysik (MPA)
Este mapa muestra la distribución superficial del brillo de la galaxia lejana SDP.81 . Hay tres áreas donde la emisión es más alta, lo que podría indicar que se trata de una galaxia de disco vista de canto. Fuente: MPA.
Científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica han combinado imágenes de alta resolución de los telescopios ALMA con un nuevo método para deshacer los efectos de distorsión de una potente lente gravitatoria y obtener así la primera imagen detallada de una joven y lejana galaxia a más de 11 mil millones de años de la Tierra. Las imágenes reconstruidas muestran que la formación estelar está calentando el polvo interestelar, haciendo que brille intensamente en tres concentraciones situadas en el interior de material más difuso, sugiriendo que el objeto podría ser una galaxia de disco en rotación, vista casi de canto.
Las galaxias están constantemente formando nuevas estrellas dentro de nubes densas de material interestelar. El ritmo de formación estelar en las galaxias de hoy en día es, sin embargo, mucho menor del que solía ser. Cuando el Universo tenía aproximadamente una cuarta parte de la edad que tiene actualmente, la formación de estrellas estaba en su máximo nivel, así que a los astrónomos les gusta estudiar este periodo. Mirar hacia atrás en el tiempo es posible gracias a la velocidad finita de la luz, pero sólo mirando a grandes distancias, lo que significa que las galaxias jóvenes se ven muy pequeñas y débiles. Además la mayor parte de las estrellas recién nacidas no pueden ser observadas directamente porque su radiación es absorbida por polvo en la nube de gas que las rodea y vuelta a emitir en longitudes de onda el infrarrojo lejano.
La galaxia de este estudio, llamada SDP.81, ha podido ser estudiada gracias a un fuerte efecto de lente gravitatoria por el que su imagen resulta aumentada en un factor 17, permitiendo su detección con el conjunto de radiotelescopios ALMA.
La imagen reconstruida de SDP.81 muestra que la formación estelar está concentrada en tres regiones diferentes. «Es la primera vez que podemos ver estructura en la emisión del polvo de una galaxia a z=3 y en escalas por debajo de los 150 años-luz», comenta Simona Vegatti, del MPA. En esta época cósmica las galaxias típicas estaban formando estrellas a su ritmo máximo, y de hecho SDP.81 está formando estrellas por el equivalente a unas 300 masas solares al año. La compleja estructura de la galaxia puede estar indicando que se trata de un disco en rotación con un bulbo central que vemos de canto; o podría tratarse de un sistema que está en proceso de fusión con otro y en el que los diferentes componentes son todavía distinguibles.
Curiosity «huele» la historia de la atmósfera marciana
1/4/2015 de JPL
Un miembro del equipo del experimento Análisis de Muestras en Marte (SAM de sus iniciales en inglés) en el centro de vuelo espacial Goddard de NASA prepara el banco de pruebas de SAM para un experimento. Esta copia de pruebas de SAM se encuentra dentro de una cámara que puede imitar la presión y temperatura a las que se encuentra SAM dentro del rover Curiosity en Marte. Crédito: NASA/GSFC.
El robot de exploración Curiosity de NASA está utilizando un nuevo experimento para comprender mejor la historia de la atmósfera marciana analizando xenón.
Mientras el rover Curiosity finalizaba su detallado examen de las capas de roca de las colinas «Pahrump Hills» del cráter Gale en este invierno marciano, algunos miembros del equipo del rover han estado ocupados analizando el xenón, un gas noble, de la atmósfera marciana.
Dado que los gases nobles son químicamente inertes y no reaccionan con otras sustancias del aire o del suelo, son excelentes rastreadores de la historia de la atmósfera. El xenón está presente en la atmósfera marciana en una cantidad muy baja y puede ser medido directamente sólo con experimentos in situ, como el Análisis de Muestras en Marte (SAM de sus iniciales en inglés) de Curiosity.
«El xenón es una medida fundamental a realizar en un planeta como Marte o Venus, dado que proporciona información esencial para comprender la historia temprana de estos planetas y por qué han acabado siendo tan diferentes de la Tierra», comenta Melissa Trainer, una de los científicos que analizan los datos de SAM. Medir el xenón nos dice más sobre la historia de la pérdida de la atmósfera marciana. Las características especiales del xenón – que existe en la naturaleza en forma de nueve isótopos diferentes, con masas atómicas que van desde 124 (con 70 neutrones por átomo) a 136 (con 82 neutrones por átomo) – nos permite conocer más sobre el proceso por el que las capas de la atmósfera fueron arrancadas de Marte mejor que empleando medidas de otros gases.
Resuelven el misterio de las «viejas estrellas solitarias»
2/4/2015 de Royal Astronomical Society
Mapa del cielo mirando hacia el bulbo central de la Vía Láctea, con las posiciones de las candidatas a binarias indicadas como círculos rojos. La imagen del fondo está basada en observaciones en el infrarrojo cercano obtenidas en el curso del proyecto Vista Variables in the Vía Láctea (VVV) ESO Public Survey. El tamaño es aproximadamente de 20 por 25 grados. Crédito: D. Minniti.
Muchas, quizás la mayoría, de las estrellas del Universo viven sus vidas con compañeras a su lado, en los llamados sistemas binarios. Sin embargo, hasta hace poco las antiguas estrellas RR Lyrae parecían, por razones misteriosas, vivir sus vidas solas. Un estudio reciente dirigido por astrónomos chilenos demuestra que las estrellas RR Lyrae podrían ser menos solitarias de lo que se pensaba.
Las estrellas se encuentran a menudo no aisladas, sino en parejas. En estos llamados sistemas binarios, dos estrellas están en órbita alrededor de su centro de gravedad común. Se trata de sistemas muy importantes en astrofísica ya que sus propiedades pueden ser inferidas con gran precisión a partir del análisis detallado de las propiedades de sus órbitas.
Pero sorprendentemente, una gran mayoría de los miembros conocidos de una familia muy importante de estrellas, llamadas por los astrónomos variables RR Lyrae, ha parecido durante mucho tiempo que viven sus vidas solas. Estas estrellas, que son de las más antiguas del cosmos, contienen información preciosa sobre el origen y la evolución de los sistemas estelares que las albergan, como la propia Vía Láctea. Sin embargo, la ausencia de estrellas RR Lyare en sistemas binarios ha hecho que sea difícil medir sus propiedades clave. A menudo la teoría tenía que venir a tapar ese hueco.
Esta aparente soledad siempre ha intrigado a los astrónomos. Ahora, sin embargo, un equipo internacional dirigido por expertos del Millennium Institute of Astrophysics (MAS) y del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica de Chile ha encontrado indicios de que estas estrellas pueden, después de todo, no aborrecer tanto la compañía. Los investigadores han anunciado la identificación de hasta 20 candidatas a ser estrellas RR Lyrae binarias, un incremento de hasta el 200% respecto a estudios anteriores. Doce de esas candidatas tienen medidas suficientes para concluir con una confianza alta que sí están compuestas por dos estrellas en órbita una alrededor de la otra.
Con el final a la vista, MESSENGER cumple cuatro años en Mercurio
2/4/2015 de Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Ilustración que muestra la nave espacial MESSENGER volando sobre la superficie de Mercurio, mostrada en color realzado. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.
En la tarde del 17 de marzo de 2011 la nave espacial MESSENGER, construida y operada por el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL), hizo historia y se convirtió en la primera en órbita alrededor del planeta más interior. Durante los últimos cuatro años, sus instrumentos han cartografiado la superficie completa de Mercurio y han realizado descubrimientos que han cambiado las ideas acerca de cómo se formaron y evolucionaron los planetas interiores.
La misión también ha contribuido a la base tecnológica de NASA. David Grant da dos ejemplos. MESSENGER es la primera misión que emplea la «vela solar» para corregir la trayectoria de la nave espacial con la radiación del Sol, ahorrando combustible y extendiendo las operaciones de la misión. El proyecto también ha sido el primero en utilizar SciBox, una herramienta de planificación y comandos de ciencia automática, para toda la adquisición de datos. Dadas las restricciones operativas de la nave y de los instrumentos y objetivos, la herramienta proporciona una planificación de las actividades científicas teniendo en cuenta un conjunto optimizado de oportunidades para realizar las observaciones y produce una secuencia integrada de comandos para los instrumentos.
Ahora, después de más de 10 años en vuelo, MESSENGER y sus instrumentos científicos siguen estando asombrosamente sanos, pero el sistema de propulsión se está quedando sin combustible. La fuerza de la gravedad solar continúa alterando la órbita de la nave espacial de manera que la va acercando a la superficie del planeta y los tanques de combustible (necesarios para empujar la nave a altitudes más altas) se están agotando. El 18 de marzo se realizó la primera de cinco maniobras finales de corrección de órbita diseñadas para mantener MESSENGER en órbita hasta cuatro semanas más, posiblemente hasta el 30 de abril.
Una nueva mirada al campo magnético del Sol
2/4/2015 de Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar
Estrella tormentosa: el Sol asemeja una gigantesca bola de gas cuya actividad es controlada por fuertes campos magnéticos. Esta imagen fue tomada por el satélite Solar Dynamic Observatory de NASA. Crédito: NASA/SDO y los equipo científicos AIA, EVE, y HMI.
Manchas solares, estallidos de radiación y erupciones violentas son señales de que nuestro Sol está permanentemente activo. Los investigadores han sabido desde hace tiempo que esta actividad cambia con un ciclo de alrededor de once años de duración. Incluso aún cuando muchas preguntas todavía no han sido respondidas, una cosa es cierta: los campos magnéticos que emergen en la superficie de nuestro Sol desde su interior son la causa de todo ello.
Robert Cameron y Manfred Schüssler, del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar en Göttingen, han demostrado que es posible deducir cuál es el mecanismo interno, simplemente observando los procesos magnéticos de la superficie. Esto permite incluso realizar predicciones acerca de la intensidad del siguiente ciclo de actividad.
«Hasta ahora muchos expertos creían que los fenómenos magnéticos que se manifiestan en el exterior sólo son los síntomas de los procesos que tienen lugar en el interior», afirma Manfred Schüssler. «Ahora hemos aplicado un teorema matemático que el matemático y físico irlandés Geroge Gabriel Stokes demostró en el siglo XIX».
Este teorema relaciona los campos en la superficie con los del interior de un cuerpo. Los científicos han empleado este argumento puramente matemático para demostrar que el campo magnético que puede ser medido en la superficie del Sol es el único origen del ordenado campo toroidal en su interior, que a su vez produce los fenómenos de actividad en el siguiente ciclo de once años.
La tripulación #YearInSpace entra en la Estación Espacial, uniéndose a la Expedición 43
2/4/2015 de NASA
Scott Kelly, Mikhail Kornienko y Gennady Padalka se reunieron con sus compañeros de tripulación de la Expedición 43 Terry Virts, Anton Shkaplerov y Samantha Cristoforetti en el módulo de servicio Zvedza en una ceremonia de bienvenida de la tripulación.
La tripulación trabajará como apoyo de varios cientos de experimentos en biología, biotecnología, ciencias físicas y ciencias de la Tierra – investigaciones que tienen impacto sobre la vida en la Tierra. Datos y muestras serán recogidos durante un año en una serie de estudios relacionados con Scott y su hermano gemelo, antiguo astronauta de la NASA, Mark Kelly. Los estudios compararán datos de los hermanos Kelly, genéticamente idénticos, para identificar cualquier sutil cambio debido al vuelo espacial.
Durante la expedición, vehículos de reabastecimiento tanto rusos como estadounidenses llegarán a la Estación, transportando varias toneladas de alimentos, combustible y suministros, así como una batería de nuevas investigaciones científicas.
Virts, Shkaplerov y Cristoforetti regresarán a casa en mayo de 2015. Entonces Padalka se convertirá en comandante de la Expedición 44. Padalka pasará seis meses en la avanzadilla orbital, durante los cuales se convertirá en el primer astronauta que ha sido cuatro veces comandante de la Estación y el que más tiempo haya pasado en total en el espacio. Kelly y Kornienko retornarán a la Tierra en marzo de 2016 con la Expedición 46, después de pasar 342 días en el espacio.
‘Curiosity’ halla indicios de agua salada líquida en Marte
14/4/2015 de CSIC/Nature Geosience
El robot Curiosity ha descubierto que las condiciones ambientales en el cráter Gale de Marte, uno de los lugares más secos y cálidos del planeta, permiten la formación de salmuera en la superficie durante la noche. Crédito: NASA, JPL-Caltech, MSSS.
En los 5 primeros centímetros de suelo del cráter Gale, en Marte, las condiciones ambientales permiten la existencia de agua líquida salada (salmuera) durante la noche. Por el día, con el aumento de la temperatura, las salmueras se secan, pero al anochecer las sales presentes en el suelo (percloratos) vuelven a absorber el vapor de agua de la atmósfera. Esta es una de las conclusiones a las que ha llegado un estudio internacional liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que ha sido publicado en el último número de la revista Nature Geoscience.
“La presencia de agua líquida es un hecho extremadamente relevante, ya que es uno de los requisitos esenciales para que exista vida tal y como la conocemos. Durante las horas en las que es posible la existencia de agua líquida, las temperaturas en Gale demasiado bajas para el metabolismo y la reproducción celular como se da actualmente en la Tierra, pero la posibilidad de que exista agua líquida en Marte tiene implicaciones enormes para la habitabilidad de todo el planeta, para su futura exploración, así como para todos los procesos geológicos que estén relacionados con el agua”, explica el investigador del CSIC Javier Martín-Torres, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, centro mixto del CSIC y la Universidad de Granada.
El cráter Gale, situado en el ecuador de Marte, es la zona más caliente y seca del planeta rojo. Por ello, los autores de este estudio creen que si se ha encontrado salmuera en una zona donde las temperaturas favorecen la sequedad, podría existir en el resto de la superficie también. “Los modelos y las medidas tomadas bajo la superficie predicen que por debajo de 15 centímetros de profundidad las sales permanecen hidratadas durante el día y a lo largo de todo el año, pero no en fase líquida”, añade Martín-Torres.
Este trabajo también ofrece una posible explicación a los desprendimientos de material que se han observado por todo el planeta. Estos desprendimientos suceden de forma estacional, en los períodos más cálidos, en las laderas de Marte. Según los autores, estos derrumbes, podrían estar causados por los cambios de estado de las salmueras presentes en los materiales del suelo.
Violentas tormentas de metano explicarían el misterio de la dirección de las dunas en Titán
14/4/2015 de University of Washington / Nature Geoscience
Ilustración artística de Titán, la mayor de las lunas de Saturno, con su anillado compañero al fondo. La dirección de las dunas de arena de la superficie de la luna podría deberse a fuertes rachas de viento que aparecen en las tormentas de metano. Crédito: Antoine Lucas.
Con su gruesa y brumosa atmósfera y sus ríos, montañas, lagos y dunas, Titán, la mayor de las lunas de Saturno, es uno de los lugares más parecidos a la Tierra del Sistema Solar.
Las observaciones realizadas durante muchos años por la nave Cassini-Huygens han revelado nuevos misterios. Uno de ellos son las dunas de arena aparentemente creadas por el viento que Cassini ha observado cerca del ecuador de la luna, y los vientos que soplan justo por encima en dirección contraria. Las simulaciones indican que los vientos cercanos a la superficie de Titán soplan hacia el oeste, mientras que las dunas apuntan al este.
La respuesta podría estar en las violentas tormentas de metano que se producen a gran altura en la atmósfera densa de Titán donde los vientos sí que soplan hacia el este, según un nuevo estudio que el astrónomo Benjamin Charnay de la Universidad de Washington y sus colaboradores publican en la revista Nature Geoscience.
Empleando modelos por computadora Charnay y sus colaboradores adelantan la hipótesis de que las dunas de arena de Titán son resultado de raras tormentas de metano que producen rachas de viento hacia el este mucho más fuertes que los usuales vientos superficiales dirigidos hacia el oeste. «Estas rápidas rachas de viento hacia el este dominan el transporte de la arena, y por ello las dunas se propagan hacia el este», afirmó Charnay.
Un exoplaneta con una atmósfera infernal
14/4/2015 de Université de Genève
Astrónomos de las universidades de Ginebra y Berna (Suiza) han medido la temperatura de la atmósfera de un exoplaneta con precisión sin parangón, empleando un cruce de dos métodos. El primero se basa en el espectrómetro HARPS y el segundo consiste en un nuevo modo de interpretar las líneas del sodio. A partir de estos dos estudios, los investigadores han podido concluir que el exoplaneta HD189733b muestra condiciones atmosféricas infernales: vientos con velocidades de más de 1000 km/h y temperaturas de 3000 grados. Estos resultados abren caminos para el estudio de las atmósferas de los exoplanetas.
Con una temperatura de 3000 grados y vientos soplando a varios miles de kilómetros por hora, la atmósfera de HD189733b es realmente turbulenta. Y allí donde hay una atmósfera, el sodio es origen de una señal claramente reconocible cuya intensidad varía en el momento en que el planeta pasa por delante de su estrella, en un evento llamado tránsito.
Ahora Aurélien Wyttenbach, investigadora de UNIGE, ha estudiado atentamente los datos tomados durante muchos años por el espectrómetro HARPS, y ha podido detectar variaciones en las líneas del sodio durante varios tránsitos de HD189733b. Paralelamente en otro estudio, el profesor Kevin Heng, de la Universidad de Berna, ha desarrollado una nueva técnica para interpretar las variaciones de las líneas del sodio. En lugar de emplear sofisticados modelos por computadora emplea sencillas fórmulas que permiten expresar variaciones en temperatura, densidad y presión en el interior de una atmósfera.
Hubble encuentra los cuásares del pasado
14/4/2015 de Hubble
Esta imagen muestra los serpenteantes filamentos verdes observados con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA en ocho galaxias diferentes. Los etéreos trazos de esta imágenes fueron iluminados, quizás brevemente, por una explosión de radiación de un cuásar – una región muy luminosa y compacta que rodea a un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. Crédito: NASA, ESA, Galaxy Zoo Team and W. Keel (University of Alabama, USA).
El telescopio espacial Hubble de NASA/ESA ha tomado imágenes de enigmáticos fantasmas de cuásares – etéreos objetos verdes que señalan las tumbas de estos objetos que brillaron y luego se apagaron. Las ocho estructuras inusualmente retorcidas están en órbita alrededor de sus galaxias y brillan con un fantasmagórico tono verde. Ofrecen nuevos datos acerca del turbulento pasado de estas galaxias.
Los etéreos trazos de estas imágenes fueron iluminados, quizás solo brevemente, por una explosión de radiación de un cuásar – una región muy luminosa y compacta que rodea a un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. El material galáctico cae hacia el agujero negro central, calentándose más y más, formando un brillante cuásar con potentes chorros de partículas y energía que forman haces por encima y por debajo del disco de material que cae.
En cada una de estas ocho imágenes un haz de cuásar ha provocado que filamentos que eran invisibles en el espacio profundo brillen a través de un proceso llamado fotoionización. El oxígeno, helio, nitrógeno, azufre y neón en los filamentos absorbe luz del cuásar y lentamente la vuelve a emitir durante muchos miles de años. Su inconfundible tono esmeralda es producido por oxígeno ionizado, que resplandece en verde.
Estas estructuras fantasmagórcias están tan lejos del corazón de la galaxias que la luz de los cuásares habría tardado decenas de miles de años en alcanzarlas e iluminarlas. Así que aunque los propios cuásares se hayan apagado, las nubes verdes continuarán brillando durante mucho tiempo más antes de que empiecen a debilitarse.
El Dark Energy Survey crea una guía detallada para encontrar la materia oscura
15/4/2015 de Fermilab
Este es el primer mapa del Dark Energy Survey que muestra la distribución detallada de la materia oscura en una gran área del cielo. La escala de colores representa la densidad proyectada de materia: el rojo y el amarillo representan regiones con materia más densa. Los mapas de materia oscura reflejan la imagen actual de la distribución de la materia en el Universo donde largos filamentos de materia oscura se alinean con las galaxias y los cúmulos de galaxias. Los cúmulos están representados con puntos grises en el mapa; puntos mayores representan cúmulos más grandes. Crédito: Dark Energy Survey.
Científicos del proyecto Dark Energy Survey (DES) han publicado el primero de una serie de mapas de la materia oscura del cosmos. Estos mapas, creados con una de las cámaras digitales más potentes del mundo, son los mayores mapas contiguos creados con este nivel de detalle y ayudarán a comprender el papel de la materia oscura en la formación de galaxias. Los análisis de las concentraciones de la materia oscura en los mapas también permitirán a los científicos estudiar la naturaleza de la misteriosa energía oscura, que se piensa que está produciendo la aceleración de la expansión del Universo.
La materia oscura, la sustancia misteriosa que constituye aproximadamente un cuarto del Universo, es invisible incluso para los instrumentos astronómicos más sensibles ya que no emite o bloquea la luz. Pero sus efectos pueden observarse estudiando un fenómeno llamado de lente gravitatoria – la distorsión que se produce cuando la atracción gravitatoria de la materia oscura desvía la luz alrededor de galaxias lejanas. Comprender el papel de la materia oscura es parte del programa de investigación para cuantificar el papel de la energía oscura, que es el objetivo final del proyecto.
«Hemos medido las distorsiones apenas perceptibles de las formas de unos 2 millones de galaxias para construir estos nuevos mapas», afirma Vinu Vikram del Argonne National Laboratory.
Las teorías sugieren que dado que hay mucha más materia oscura en el Universo que materia visible, las galaxias se formarán donde estén presentes grandes concentraciones de materia oscura. Hasta ahora, los resultados de DES apoyan esto: los mapas muestran grandes filamentos de materia oscura a lo largo de los cuales se sitúan las galaxias y cúmulos de galaxias visibles, y los vacíos cósmicos donde residen pocas galaxias. Los estudios posteriores de algunos de los enormes filamentos y vacíos y el enorme volumen de datos que serán recogidos por el proyecto en los próximos años, revelarán más información sobre este juego entre la materia y la luz.
Rosetta y Philae descubren que el cometa no está magnetizado
15/4/2015 de ESA / Science
Datos complementarios tomados por el magnetómetro Rosetta Plasma Consortium fluxgate magnetometer (RPC-MAG) a bordo del orbitador (arriba) y del instrumento Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor (ROMAP) a bordo de la sonda (abajo) han sido empleados para investigar las propiedades magnéticas del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Los resultados demuestran que el cometa no está magnetizado. Crédito: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Spacecraft: ESA/ATG medialab.
Medidas realizadas por Rosetta y Philae durante los múltiples aterrizajes de la sonda sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko demuestran que el núcleo del cometa no está magnetizado.
Estudiar las propiedades de un cometa puede darnos pistas acerca del papel que los campos magnéticos jugaron en la formación de los cuerpos del Sistema Solar hace casi 4600 millones de años. El Sistema Solar bebé fue en tiempos nada más que un disco giratorio de gas y polvo pero, en unos pocos millones de años, el Sol tomó vida en el centro de este disco turbulento, con el material sobrante quedando para formar los asteroides, comenta, lunas y planetas.
El polvo contenía una apreciable fracción de hierro, parte de él en forma de magnetita. De hecho, se han encontrado granos de materiales magnéticos del tamaño de milímetros en meteoritos, indicando su presencia en el Sistema Solar temprano. Esto lleva a los científicos a pensar que los campos magnéticos que atravesaban el disco protoplanetario podrían haber jugado un importante papel en mover material mientras empezaba a juntarse para formar cuerpos mayores.
Con los nuevos datos tomados por Rosetta y Philae (en diferentes lugares y a diferentes alturas gracias a su accidentado aterrizaje) los científicos han encontrado que el núcleo del cometa no está magnetizado. El investigador Hans-Ulrich Auster afirma: » Si el material hubiera estado magnetizado lo habría sido a una escala de menos de un metro, por debajo de la resolución espacial de nuestras medidas.Y si el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko es representativo de todos los núcleos cometarios, entonces sugerimos que las fuerzas magnéticas es improbable que hayan jugado ningún papel en la acumulación de los componentes de los planetas de tamaño mayor que un metro».
Descubiertas moléculas orgánicas complejas en un joven sistema estelar
15/4/2015 de ESO / Nature
Ilustración del disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480. ALMA ha detectado cianuro de metilo, una molécula orgánica compleja, en los confines del disco, en la región donde se cree que se forman los cometas. Esta sería una prueba más de que la química orgánica compleja, así como las condiciones iniciales necesarias para la vida, son universales. Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).
Por primera vez, un equipo de astrónomos ha detectado la presencia de moléculas orgánicas complejas (los componentes esenciales para la construcción de la vida) en un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven. El descubrimiento, hecho con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), reafirma que las condiciones que dieron lugar al nacimiento de la Tierra y el Sol no son únicas en el universo. Los resultados se publican en la revista Nature del 09 de abril de 2015.
Las nuevas observaciones de ALMA revelan que el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480 contiene grandes cantidades de cianuro de metilo (CH3CN), una molécula compleja basada en el carbono. Hay suficiente cianuro de metilo alrededor de MWC 480 como para llenar todos los océanos de la Tierra.
Tanto esta molécula como su pariente más simple, el ácido cianhídrico (HCN), fueron encontradas en los fríos confines del disco recién formado de la estrella, en una región que los astrónomos creen análoga a la del cinturón de Kuiper — el reino de los planetesimales helados y de los cometas en nuestro propio Sistema Solar, más allá de Neptuno.
Los cometas conservan, desde el periodo en que se formaron los planetas, la información original de la química temprana del Sistema Solar. Se cree que los cometas y los asteroides del Sistema Solar exterior enriquecieron al joven planeta Tierra con agua y moléculas orgánicas, ayudando a preparar la etapa en la que se desarrollaría la vida primigenia.
¿Primeros signos de interacción de la materia oscura consigo misma?
15/4/2015 de ESO
Esta imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra el rico cúmulo de galaxias Abell 3827. Las extrañas estructuras azules alrededor de las galaxias centrales son una galaxia distante, situada detrás del cúmulo, vista con el efecto de lente gravitacional. Las observaciones de las cuatro galaxias centrales fusionándose han proporcionado indicios de que la materia oscura que rodea a una de las galaxias no se mueve con la propia galaxia, lo cual posiblemente implica que están teniendo lugar interacciones de naturaleza desconocida en la materia oscura con otra materia oscura. Crédito: ESO.
Por primera vez, podría haberse observado materia oscura interactuando con otra materia oscura de un modo distinto al que genera la propia fuerza de la gravedad. Observando galaxias en colisión con el VLT (Very Large Telescope) de ESO y con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, se han captado los primeros indicios sobre la naturaleza de este misterioso componente del universo.
Utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT de ESO (Chile), junto con imágenes el telescopio espacial Hubble, un equipo de astrónomos ha estudiado la colisión simultánea de cuatro galaxias en el cúmulo de galaxias Abell 3827. El equipo ha podido determinar en qué partes del interior del sistema se encuentra la masa y comparar la distribución de la materia oscura con las posiciones de las galaxias luminosas.
Aunque la materia oscura no puede verse, el equipo fue capaz de deducir su ubicación debido al efecto distorsionador que ejerce su masa en la luz de las galaxias del fondo — una técnica llamada de lentes gravitacionales. La colisión ocurrió frente a una quinta galaxia de fondo, cuya luz tuvo que viajar a través de la colisión para llegar a la Tierra. La masa del cúmulo distorsionó violentamente el espacio-tiempo, desviando la trayectoria de la luz proveniente de la lejana galaxia.
En este estudio, los investigadores observaron las cuatro galaxias en colisión y descubrieron que un cúmulo de materia oscura parecía quedarse a la zaga de la galaxia a la que rodeaba. De hecho, actualmente la materia oscura está detrás de la galaxia, a una distancia de 5.000 años luz (50.000 millones de millones de kilómetros).
Se predice que, durante las colisiones, puede existir un desfase entre la materia oscura y su galaxia asociada si la materia oscura interacciona consigo misma, incluso si es muy levemente, a través de fuerzas que no sean la de la gravedad. Nunca antes se había observado materia oscura interaccionando de alguna manera que no fuera a través de la fuerza de la gravedad.
Encuentran el origen de los zarcillos helados que llegan hasta un anillo de Saturno
16/4/2015 de JPL
Este montaje, compuesto por dos imágenes (a y c) tomadas por Cassini de largas formaciones sinuosas como zarcillos procedentes de la luna Encelado de Saturno y dos simulaciones por computadora (b y d) de las mismas formaciones, ilustran lo bien que funcionan los modelos creados siguiendo las trayectorias de diminutos granos helados expulsados por los géiseres polares del sur de Encelado. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Las estructuras sinuosas como zarcillos observadas en las cercanías de la luna helada Encelado de Saturno se originan directamente en géiseres que están en erupción en su superficie, según científicos que estudian las imágenes de la nave espacial Cassini de NASA.
«Hemos sido capaces de demostrar que cada estructura puede ser reproducida por un conjunto particular de géiseres de la superficie de la Luna», afirma Colin Mitchell, director del trabajo. Mitchell y sus colaboradores emplearon simulaciones por computadora para seguir las trayectorias de granos de hielo expulsados por géiseres individuales. Los géiseres, que fueron descubiertos por Cassini en 2005, son chorros de diminutas partículas de hielo de agua, vapor de agua y componentes orgánicos simples.
Bajo ciertas condiciones de iluminación, las imágenes de gran campo de Cassini que muestran el material helado expulsado de Encelado revelan formaciones débiles con forma de dedos, apodados «zarcillos» por el equipo de imágenes. Los zarcillos llegan hasta el anillo E de Saturno (el anillo en el que orbita Encelado) y se extienden hasta decenas de miles de kilómetros de la luna. Desde que fueron descubiertos los zarcillos los científicos han pensado que eran el resultado de la actividad de los géiseres de la luna y el medio por el cual Encelado proporciona material al anillo E. Pero hasta ahora no se había podido relacionar directamente estas fantasmales formaciones con los géiseres de la superficie.
La búsqueda de civilizaciones avanzadas fuera de la Tierra no encuentra nada obvio en 100 000 galaxias
16/4/2015 de Penn State
Imagen en falso color de la emisión en el infrarrojo medio de la gran galaxia Andrómeda, tal como fue observada por el telescopio espacial WISE de NASA. El color naranja representa la emisión debida al calor de las estrellas que se están formado en los brazos espirales de la galaxia. Los investigadores emplearon imágenes como ésta para buscar en 100 000 galaxias cercanas cantidades inusualmente altas de esta emisión en el infrarrojo medio que podría proceder de civilizaciones alienígenas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/WISE Team.
Después de buscar en 100 000 galaxias señales de vida extraterrestre altamente avanzada con el observatorio orbital WISE de NASA, un equipo de científicos no ha conseguido encontrar evidencias de civilizaciones avanzadas en ellas.
«La idea detrás de nuestra investigación es que si una galaxia entera hubiese sido colonizada por una civilización avanzada en viajes espaciales, la energía producida por las tecnologías de dicha civilización serían detectables en longitudes de onda del infrarrojo medio, exactamente la radiación para la que fue diseñado el satélite WISE con otros propósitos astronómicos», afirma Jason T. Wright, del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Penn State, quien concibió y llevó a cabo la investigación.
«Si una civilización avanzada en viajes espaciales emplea grandes cantidades de energía de las estrellas de su galaxia para alimentar computadoras, vuelo espacial, comunicaciones o algo que todavía no podemos imaginar, la termodinámica fundamental nos dice que esta energía debe de ser radiada en forma de calor a longitudes de onda del infrarrojo medio», afirma Wright. «Es la misma física básica que hace que tu computadora radie calor mientras está en funcionamiento».
Roger Griffith, autor principal de la investigación, examinó casi todo el catálogo de detecciones de WISE – casi 100 millones de entradas – buscando objetos que pudieran ser galaxias emitiendo demasiada radiación en el infrarrojo medio. Posteriormente examinó individualmente y caracterizó alrededor de 100 000 de las galaxias más prometedoras. Wright publica que «encontramos unas 50 galaxias que poseen niveles inusualmente altos de radiación en el infrarrojo medio. Nuestros estudios posteriores de esas galaxias podrán revelar si el origen de su radiación es resultado de procesos astronómicos normales o si podría indicar la presencia de una civilización altamente avanzada».
En cualquier caso, el resultado de la no detección de galaxias obviamente llenas de alienígenas es interesante. «Nuestro resultado significa que, de las 100 000 galaxias que WISE pudo observar con suficiente detalle, ninguna de ellas está extensamente habitada por una civilización alienígena que emplee gran parte de la luz de las estrellas de su galaxia para sus propósitos. Esto es interesante porque estas galaxias tienen miles de millones de años de edad, por lo que han tenido tiempo suficiente para estar llenas de civilizaciones alienígenas, si es que existen. O bien no existen o no emplean tanta energía que nos permita reconocerlas», afirma Wright.
Spitzer y OGLE detectan un planeta a gran profundidad en nuestra Galaxia
16/4/2015 de CfA
Esta ilustración artística muestra un planeta de la mitad de la masa de Júpiter situado a 13000 años-luz de la Tierra. Fue detectado por el telescopio Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) y el telescopio espacial Spitzer de NASA empleando la técnica de microlente. Spitzer proporcionó medidas de la paralaje que permitieron a los científicos determinar lo lejos que se encuentra el planeta. Crédito: Christine Pulliam (CfA).
El telescopio espacial Spitzer de NASA ha colaborado con un telescopio instalado en tierra para encontrar un remoto planeta gaseoso a unos 13000 años-luz de distancia, lo que le convierte en uno de los planetas más lejanos que se conoce.
El descubrimiento demuestra que Spitzer, desde su posición flotando en el espacio, puede ser empleado para resolver el problema de cómo se distribuyen los planetas por nuestra galaxia plana con forma espiral, la Vía Láctea. «No sabemos si los planetas son más comunes en el bulbo central de nuestra galaxia o en el disco, razón por la cual estas observaciones son importantes», afirma Jennifer Yee del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), y Sagan fellow de NASA.
El telescopio polaco OGLE, instalado en el observatorio de Las Campanas en Chile, rastrea los cielos buscando planetas con el método llamado de microlente gravitatoria. Un episodio de microlente se produce cuando una estrella pasa casualmente por delante de otra, y su gravedad actúa como una lupa y aumenta el brillo de la estrella más lejana. Si la estrella que está delante está casualmente orbitada por un planeta, el planeta puede causar un pico en la intensificación.
Los astrónomos están empleando estos picos para encontrar y caracterizar planetas hasta distancias de 27000 años-luz en el bulbo central de nuestra galaxia, donde el cruce entre estrellas es más habitual. En este estudio, OGLE detectó el principio del fenómeno de microlente, y Spitzer empezó a monitorizarlo. Tanto Spitzer como OGLE encontraron un claro pico en la intensificación, observando Spitzer que ocurría 20 días más tarde. Este retraso entre las observaciones de Spitzer y OGLE permitió calcular la distancia a la estrella y su planeta. Conociendo la distancia, los astrónomos pueden también determinar la masa del planeta, que es aproximadamente la mitad de la de Júpiter.
Nuestro Sol llegó tarde a la fiesta de nacimiento de estrellas de la Vía Láctea
16/4/2015 de Hubble site
Esta ilustración muestra una imagen del firmamento desde un hipotético planeta dentro de la Vía Láctea joven, hace 10 mil millones de años. Los cielos relucen con una tormenta de fuego de estrellas nacientes. Resplandecientes nubes rosáceas de gas hidrógeno albergan innumerables estrellas recién nacidas, y el tono azulado de jóvenes cúmulos estelares salpican el paisaje. El ritmo de nacimiento de estrellas es 30 veces mayor del que hoy en día tiene la Vía Láctea. Nuestro Sol, sin embargo, no se encuentra entre estas estrellas novatas. El Sol no nacerá hasta 5 mil millones de años más tarde. Crédito: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI).
En uno de los estudios de galaxias más completos hasta la fecha, empleando varios observatorios, los astrónomos han descubierto que las galaxias como nuestra Vía Láctea sufrieron una «explosión de natalidad», fabricando estrellas en serie a un ritmo prodigioso, unas 30 veces más rápido que hoy en día.
Nuestro Sol, sin embargo, es un bebé tardío. El frenesí natal de estrellas de la Vía Láctea alcanzó su máximo hace unos 10 mil millones de años, pero nuestro Sol llegó tarde a la fiesta y no se formó hasta hace aproximadamente 5 mil millones de años. Para entonces el ritmo de formación de estrellas en nuestra galaxia se había reducido a un goteo.
Pero perderse la fiesta puede no haber sido tan malo. La aparición tardía del Sol puede, de hecho, haber favorecido el crecimiento de los planetas de nuestro Sistema Solar. Los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio fueron más abundantes al final de la explosión de natalidad ya que había más estrellas que acabaron su vida pronto y enriquecieron la galaxia con material que sirvió como base en la construcción de los planetas e incluso de la vida en la Tierra.
Los astrónomos no disponen de fotografías de los años de formación de nuestra Vía Láctea para poder trazar la historia del crecimiento estelar. En lugar de ello, han compilado la historia estudiando galaxias similares en masa a nuestra Vía Láctea detectadas en estudios profundos del Universo. Cuanto más lejos miran los astrónomos, más atrás en el tiempo ven debido a que la luz de las estrellas emitida hace mucho tiempo está ahora llegando a la Tierra. A partir de esos estudios, remontándose hacia atrás en el tiempo más de 10 mil millones de años, los investigadores ensamblaron un álbum de imágenes que contienen casi 2000 instantáneas de galaxias como la Vía Láctea.
El nuevo censo proporciona la imagen más completa hasta ahora de cómo galaxias como la Vía Láctea crecieron a lo largo de los últimos 10 mil millones de años hasta convertirse en las majestuosas galaxias espirales de hoy en día.
Una enana blanca podría haber despedazado un planeta que pasaba
17/4/2015 de NASA
En esta imagen de Chandra de NGC 6388 los investigadores han encontrado indicios de que una estrella enana blanca puede haber despedazado un planeta que se acercó demasiado. Cuando una estrella alcanza su fase de enana blanca casi todo el material de la estrella se concentra en un cuerpo que tiene un radio cien veces menor al de la estrella original. Crédito: NASA/CXC/IASF Palermo/M.Del Santo et al; NASA/STScI.
La destrucción de un planeta puede sonar como algo de ciencia ficción, pero un equipo de astrónomos ha encontrado indicios de que esto puede haber ocurrido en un antiguo cúmulo de estrellas al borde de la galaxia la Vía Láctea. Una estrella enana blanca (el núcleo denso de una estrella como el Sol que ha agotado su combustible nuclear) pude haber desgarrado un planeta que se acercó demasiado.
¿Cómo pudo una estrella enana blanca, que sólo tiene el tamaño de la Tierra más o menos, ser responsable de un acto tan extremo? La respuesta es la gravedad. Cuando una estrella alcanza su etapa de enana blanca, casi todo el material de la estrella se encuentra empaquetado en un radio que es una centésima parte del radio de la estrella original. Esto significa que, en encuentros cercanos, la atracción gravitatoria de la estrella y las mareas asociadas, provocadas por la diferencia en la atracción ejercida sobre la cara del planeta dirigida hacia la estrella y la opuesta, se ven muy reforzadas. Por ejemplo, la gravedad en la superficie de una enana blanca es más de diez mil veces mayor que la gravedad en la superficie del Sol.
Un equipo de investigadores descubrió con el satélite INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) de ESA una fuente nueva de rayos X cerca del centro del cúmulo globular de estrellas NGC 6388. La fuente fue entonces estudiada por el satélite Swift de NASA, observándose que se debilitaba durante los 200 días en que se investigó. El ritmo al que decayó el brillo en rayos X concuerda con los modelos teóricos de la destrucción de un planeta por fuerzas gravitatorias de marea de una enana blanca.
Según estos modelos al principio el planeta es alejado de su estrella nodriza por la gravedad debida a la densa concentración de estrellas de un cúmulo globular. Cuando dicho planeta pasa demasiado cerca de una enana blanca, puede ser despedazado por las intensas fuerzas de marea de la enana blanca. Los escombros planetarios se calientan y brillan en rayos X mientras se precipitan hacia la enana blanca. La cantidad observada de rayos X emitidos a diferentes energías concuerda con lo esperado en un episodio de destrucción por fuerzas de marea.
Las galaxias gigantes mueren de dentro hacia afuera
17/4/2015 de ESO / Science
Este diagrama ilustra la disminución en el ritmo de formación estelar. Las galaxias del universo temprano aparecen a la izquierda. Las regiones azules son las regiones en las que la formación estelar está en curso y las regiones rojas son las regiones «muertas», donde sólo permanecen estrellas viejas, más rojas, y ya no se forman estrellas jóvenes azules. El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, han revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. A la derecha pueden verse, en el universo actual, las galaxias esferoidales gigantes resultantes. Crédito:ESO.
Los astrónomos han mostrado, por primera vez, cuál fue el proceso que hizo que las galaxias “muertas” dejaran de formar estrellas hace miles de millones de años. El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, han revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. La disminución en el ritmo de formación estelar parece haberse iniciado en los núcleos de las galaxias, extendiéndose luego a las partes exteriores. Los resultados se publican en la edición del 17 de abril de 2015 de la revista Science.
Uno de los grandes misterios de la astrofísica se ha centrado en cómo las masivas e inactivas galaxias elípticas, tan comunes en el universo moderno, frenaron hasta “desconectar” su otrora frenético ritmo de formación estelar. Estas colosales galaxias, a menudo también llamadas esferoides debido a su forma, típicamente contienen, en su atestado centro, una densidad de estrellas diez veces mayor a la de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y tienen cerca de diez veces su masa.
Los astrónomos se refieren a estas grandes galaxias como rojas y muertas, ya que exhiben una amplia abundancia de antiguas estrellas rojas, pero muestran la ausencia de jóvenes estrellas azules y no presentan evidencia de formación de nuevas estrellas. La edad estimada de las estrellas rojas sugiere que estas galaxias dejaron de crear nuevas estrellas hace 10.000 millones de años. Este “apagón” comenzó justo en el clímax de la formación de estrellas en el Universo, cuando muchas galaxias aún estaban dando a luz a estrellas a un ritmo casi veinte veces más rápido que el actual.
Según los nuevos datos, las galaxias más masivas de la muestra estudiada mantuvieron una producción constante de nuevas estrellas en sus periferias. En sus núcleos, densamente poblados, sin embargo, la formación estelar había cesado. Una de las teorías preferidas es la que plantea que el agujero negro central supermasivo de la galaxia, al alimentarse de la materia que lo rodea, dispersa el material necesario para la fabricación de estrellas debido a los torrentes de energía que libera durante su “ingesta”. Otra idea propone que el gas frío deja de fluir en una galaxia, dejándola sin la materia prima para fabricar nuevas estrellas y transformándola en un esferoide rojo y muerto.
ALMA revela la existencia de un intenso campo magnético cerca de un agujero negro supermasivo
17/4/2014 de ESO / Science
Esta ilustración muestra el entorno de un agujero negro supermasivo, típico en el centro de muchas galaxias. El propio agujero negro está rodeado por un brillante disco de acreción de material muy caliente que se precipita hacia él y, más allá, por un toro polvoriento. También hay, a menudo, chorros de material eyectado a alta velocidad desde los polos del agujero negro que pueden extenderse a grandes distancias en el espacio. Observaciones llevadas a cabo con ALMA han detectado un campo magnético muy fuerte cerca del agujero negro, en la base de los chorros, y esto, probablemente, está relacionado con la generación de los chorros y su colimación. Crédito: ESO / L. Calçada.
El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha revelado la existencia de un campo magnético extremadamente potente (más que ningún otro fenómeno detectado hasta ahora en el núcleo de una galaxia) muy cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo. Esta nueva observación ayuda a los astrónomos a comprender tanto la estructura y la formación de estos habitantes masivos de los centros de las galaxias como los dobles chorros de plasma a alta velocidad que con frecuencia expulsan sus polos. Los resultados aparecen en la revista Science del 17 de abril de 2015.
Los agujeros negros supermasivos, a menudo con masas de miles de millones de veces la del Sol, están situados en el corazón de casi todas las galaxias del universo. Estos agujeros negros pueden acretar enormes cantidades de materia, la cual está en forma de disco circundante. Mientras que la mayor parte de esta materia cae al agujero negro, cierta cantidad puede escapar momentos antes de la captura, siendo lanzada hacia el espacio a velocidades cercanas a la de la luz como parte de un chorro de plasma. No se comprende muy bien cómo ocurre este fenómeno, aunque se cree que los fuertes campos magnéticos, que actúan muy cerca del horizonte de sucesos, desempeñan un papel crucial en este proceso, ayudando a la materia a escapar de las fauces abiertas de la oscuridad.
Hasta ahora sólo se había demostrado la existencia de débiles campos magnéticos muy lejos de los agujeros negros (a varios años-luz). En este estudio, sin embargo, astrónomos de la Universidad Tecnológica de Chalmers y del Observatorio Espacial de Onsala, en Suecia, han utilizado ALMA para detectar señales directamente relacionadas con un fuerte campo magnético muy cercano al horizonte de sucesos del agujero negro supermasivo de una galaxia distante llamada PKS 1830-211. Este campo magnético se encuentra, precisamente, en el lugar desde el cual la materia es, repentinamente, impulsada lejos del agujero negro en forma de chorro.
El equipo midió la fuerza del campo magnético estudiando la forma en que se polarizaba la luz a medida que esta se alejaba del agujero negro.
«La polarización es una característica importante de la luz y se utiliza mucho en la vida diaria, por ejemplo en las gafas de sol o en las gafas 3D en el cine,» afirma Iván Martí-Vidal, autor principal de este trabajo. «Cuando se produce de forma natural, la polarización puede utilizarse para medir los campos magnéticos, ya que la luz cambia su polarización cuando viaja a través de un medio magnetizado. En este caso, la luz que detectamos con ALMA había viajado a través de material muy cercano al agujero negro, un lugar lleno de plasma altamente magnetizado».
Estudian meteoritos de asteroides para datar el impacto que formó la Luna
17/4/2015 de Southwest Research Institute / Science
Un fragmento de meteorito encontrado después de que un asteroide de entre 17 y 20 metros de tamaño penetrara en la atmósfera terrestre cerca de Chelyabinsk, Rusia, en febrero de 2013. La onda de choque producida por este episodio no sólo causó daños sobre una amplia área sino que también esparció meteoritos rocosos como éste. El meteorito es una condrita ordinaria (tipo LL5). Muestra dos partes diferenciadas, material fundido por impacto (parte oscura) y material condrítico original (parte clara). La parte fundida por impacto se estima que tiene alrededor de 4450 millones de años. Estas edades coinciden con la estimación de 4470 millones de años de edad para la Luna predicha por el modelo presentado en este trabajo. Crédito: Vishnu Reddy, Planetary Science Institute.
Un equipo de investigadores financiado por NASA y dirigido por el Dr. Bill Bottke del Southwest Research Institute ha estimado que la edad de la Luna es de casi 4500 millones de años, analizando señales producidas por el calor del impacto encontradas en meteoritos rocosos que se originaron en el Cinturón Principal de Asteroides. Su trabajo ha sido publicado en la revista Science.
El gigantesco impacto que formó la Luna, que tuvo lugar entre un gran protoplaneta y la prototierra, fue la colisión mayor y más reciente en el Sistema Solar interior que se conoce. Cuándo ocurrió, sin embargo, es todavía incierto. Las edades de la mayoría de las muestras lunares antiguas recogidas por los astronautas del programa Apollo todavía son objeto de debate.
Los investigadores emplearon simulaciones numéricas para demostrar que el impacto gigante probablemente creó un disco de material cerca de la Tierra que acabó agregándose para formar la Luna, al tiempo que eran expulsadas enormes cantidades de escombros fuera completamente del sistema Tierra-Luna. El destino de este material ha sido un misterio. Sin embargo, es posible que parte de él hubiera chocado contra otros mundos del Sistema Solar interior antiguo como los asteroides, dejando marcas en su superficie. Choques posteriores menos violentos entre asteroides podrían desde entonces haber ido expulsando parte de estos escombros de nuevo hacia la Tierra, en forma de meteoritos del tamaño de un puño.
Determinando la edad de las marcas en estos meteoritos los científicos fueron capaces de inferir que su origen probablemente corresponde a la época del impacto gigante y por tanto a la edad de la Luna. Así, los investigadores han deducido que la Luna se formó hace 4470 millones de años, lo que concuerda con muchas estimaciones previas.
Rocas del tamaño de milímetros formaron nuestro planeta
20/4/2015 de Lund University / Science Advances
Ilustración artística que muestra el proceso de formación de los asteroides y planetas de nuestro Sistema Solar por la acumulación de rocas del tamaño de milímetros llamadas cóndrulos. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Los investigadores pueden ya explicar cómo se formaron los asteroides. Según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Lund en Suecia, nuestro planeta también tiene su origen en el mismo proceso, un océano cósmico de partículas del tamaño de milímetros que estaban en órbita alrededor del Sol joven.
Fragmentos de asteroides aterrizan de forma regular sobre la Tierra como meteoritos. Si los examinas, puedes ver que contienen piedras redondas del tamaño de milímetros, llamadas cóndrulos. Estas pequeñas partículas se cree que son los ladrillos originales del Sistema Solar. Sin embargo, los investigadores no habían podido hasta ahora explicar cómo los cóndrulos formaron asteroides. Un nuevo estudio demuestra que los asteroides se formaron por la captura de cóndrulos con la ayuda de la fuerza gravitatoria.
«Los cóndrulos tienen exactamente el tamaño correcto para ser frenados por el gas que estaba en órbita alrededor del Sol joven, y pudieron entonces ser capturados por la gravedad del asteroide», afirma el Dr. Anders Johansen, investigador en astronomía de la Universidad de Lund. «Esto hace que caigan y se acumulen como arena apilándose en una tormenta de arena», añade el coautor Mordecai-Mark Mac Low del American Museum of Natural History.
Junto con sus colaboradores de USA, Dinamarca y Alemania, Anders Johansen desarrolló una simulación por computadora que muestra que los asteroides crecieron rápidamente hasta alcanzar un diámetro de hasta 1000 km, el mismo tamaño que tienen los que actualmente se encuentran en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Los mayores asteroides continuaron creciendo hasta alcanzar la misma masa que el plantea Marte, que tiene un diez por ciento de la masa de la Tierra. «Nuestro estudio demuestra que los protoplanetas pueden haberse formado muy rápidamente a partir de asteroides, capturando cóndrulos del mismo modo en que lo hicieron los asteroides», comenta Martin Bizzarro de la Universidad de Copenhague.
Explicando las grandes manchas blancas de Saturno
20/4/2015 de CalTech / Nature Geoscience
Imagen tomada por la nave espacial Cassini de NASA en febrero de 2011, que muestra una enorme tormenta en el hemisferio norte de Saturno. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Cada 20 ó 30 años, la atmósfera de Saturno se ve perturbada por tormentas gigantes que rodean al planeta y producen intensas tormentas eléctricas y enormes agitaciones en las nubes. La cabeza de una de estas tormentas – popularmente llamadas «grandes manchas blancas» en analogía a la Gran Mancha Roja de Júpiter- pueden ser tan grandes como la Tierra. A diferencia de la mancha de Júpiter, que está en calma en el centro y no tiene relámpagos, las manchas de Saturno son activas en el centro y poseen largas colas que acaban enrollándose alrededor del planeta.
Seis de estas tormentas han sido observadas en Saturno durante los últimos 140 años, alternando entre el ecuador y las latitudes medias, la más reciente en diciembre de 2010, que rodeó el planeta durante seis meses. Las tormentas usualmente ocurren cuando el hemisferio norte de Saturno se encuentra más inclinado hacia el Sol. Pero hasta ahora no se conocía qué las produce y por qué ocurren con tan poca frecuencia.
Ahora un nuevo estudio realizado por dos científicos planetarios de Caltech sugiere una posible causa para estas tormentas. Empleando modelos numéricos el profesor Andrew Ingersoll y su estudiante graduado Cheng Li simularon la formación de las tormentas, descubriendo que pueden ser provocadas por el peso de las moléculas de agua en la atmósfera del planeta. Debido a que esas moléculas de agua son pesadas en comparación con el hidrógeno y el helio que componen la mayor parte de la atmósfera de los planetas gigantes, cuando llueve hacen que la alta atmósfera sea más ligera y ello suprime la convección.
Con el tiempo, esto produce el enfriamiento de la alta atmósfera. Pero ese enfriamiento acaba por reactivar la convección y entonces asciende aire húmedo y cálido rápidamente, provocando una tormenta con aparato eléctrico. «La alta atmósfera está tan fría y es tan masiva que este enfriamiento tarda entre 20 y 30 años en producir otra tormenta», afirma Ingersoll.
Una nueva perspectiva de la formación de la Luna
20/4/2015 de University of Maryland / Nature
Ilustración artística del choque entre dos cuerpos planetarios rocosos, como el que habría dado origen a la Luna de la Tierra. Crédito: JPL Photojournal / California Institute of Technology.
Científicos de la Universidad de Maryland han sido los primeros en confirmar el modelo comúnmente aceptado de formación de la Luna empleando las «huellas digitales» de la Luna y de la Tierra. Los resultados sugieren que el violento impacto de un gran cuerpo contra la Tierra creó una enorme nube uniforme de escombros que se mezcló muy bien antes de asentarse y formar la Luna.
Durante 30 años los científicos planetarios han pensado que, en algún momento de los primeros 150 millones de años después de la formación de nuestro Sistema Solar, la Luna se formó al producirse el impacto de un cuerpo gigante aproximadamente del tamaño de Marte que chocó y se fusionó con la Tierra, expulsando una enorme nube de rocas y escombros al espacio. Aunque esta descripción tiene sentido si consideramos el tamaño de la Luna y su órbita alrededor de la Tierra, las cosas empezaron a no encajar al comparar las composiciones isotópicas de la Luna y de la Tierra (el equivalente geológico a la «huella digital» del ADN). En concreto, la Tierra y la Luna se parecían demasiado.
Se esperaba que la Luna albergara la «huella» isotópica del cuerpo extraño que se fusionó con la Tierra, al que los científicos llamaron Theia. Dado que Theia procedía de otro lugar del Sistema Solar, probablemente tenía una composición isotópica muy diferente a la de la Tierra.
Ahora científicos de la UMD han generado una nueva huella isotópica de la Luna que proporciona la pieza que faltaba en el rompecabezas, estudiando un isótopo del tungsteno que está presente tanto en la Tierra como en la Luna. Los resultados sugieren que el impacto de Theia contra la Tierra fue tan violento que los escombros resultantes se mezclaron a fondo antes de asentarse y formar la Luna. «La pequeña pero significativa diferencia en la composición isotópica del tungsteno entre la Tierra y la Luna corresponde perfectamente a las diferentes cantidades de material que adquirieron la Tierra y la Luna con posterioridad al impacto», afirma Richard Walker, de UMD. «Esto significa que justo después de que se formarse, la Luna tenía la misma composición isotópica que el manto de la Tierra».
Marte posee cinturones de glaciares de agua congelada
20/4/2015 de Niels Bohr Institute / Geophysical Research Letters
La imagen de la cámara estéreo en alta resolución de Mars Express muestra que una gruesa capa de polvo cubre los glaciares, así que parecen superficie del suelo. Pero medidas con radares muestran que se trata de glaciares compuestos por hielo de agua que están bajo el polvo. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin.
Marte posee casquetes polares diferenciados, pero también cinturones de glaciares a latitudes centrales, tanto en el hemisferio norte como en el sur. Una gruesa capa de polvo cubre los glaciares, así que parecen superficie del suelo, pero medidas con radar muestran que bajo el polvo hay glaciares compuestos por agua congelada. Nuevos estudios han calculado el tamaño de los glaciares y, por tanto, la cantidad de agua en ellos. Es la equivalente a tener Marte completo cubierto por más de un metro de hielo.
«Hemos estudiado medidas de radar realizadas a lo largo de diez años para comprobar el grosor del hielo y cómo se comporta. Un glaciar es principalmente un gran trozo de hielo y el modo en el que fluye y adquiere forma nos indica lo blando que es. Entonces lo comparamos con el comportamiento de los glaciares en la Tierra y a partir de ahí hemos podido crear modelos del flujo del hielo», explica Nanna Bjørnholt Karlsson, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.
«Hemos calculado que el hielo de los glaciares es equivalente a más de 150 mil millones de metros cúbicos de hielo, una cantidad que cubriría la superficie competa de Marte con 1.1 metros de hielo. El hielo en las latitudes medias (entre 30º y 50º) es, por tanto, una parte importante de la reserva de agua de Marte», explica Nanna Bjørnholt Karlsson.
Que el hielo no se haya evaporado al espacio podría de hecho indicar que la gruesa capa de polvo lo protege. La presión atmosférica en Marte es tan baja que el hielo de agua simplemente se evapora y se convierte en vapor de agua. Pero los glaciares están bien protegidos bajo la gruesa capa de polvo.
Explicada (en parte) una gran mancha fría en el fondo cósmico de microondas
21/4/2015 de Institute for Astronomy/ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
La región de la Mancha Fría se encuentra en la constelación de Eridanus en el hemisferio sur galáctico. Los recuadros muestran esta zona anómala del cielo cartografiada por el equipo de Szapudi usando datos de PS1 y WISE y observada en los datos de temperatura del fondo cósmico de microondas tomados por el satélite Planck. El diámetro angular del vasto supervacío alineado con la Mancha Fría, que excede los 30 grados, está marcado con los círculos blancos. Gráficos de Gergő Kránicz. Imagen de la Colaboración Planck de ESA.
En 2004 los astrónomos que examinaban un mapa de la radiación resultante del Big Bang (el fondo cósmico de microondas o CMB de sus iniciales en inglés) descubrieron la Mancha Fría, un área del cielo mayor de lo esperado e inusualmente fría. Ahora un equipo de astrónomos dirigido por el Dr. István Szapudi del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái en Manoa puede haber encontrado una explicación para la existencia de la Mancha Fría, que podría ser según Szapudi «la mayor estructura individual jamás identificada por la humanidad».
Si la Mancha Fría fue producida por el propio Big Bang podría ser una rara señal de física exótica que la cosmología estándar no explica. Si, por el contrario, es producida por una estructura que se encuentra entre nosotros y el CMB, sería señal de que hay una estructura de gran escala extremadamente rara en la distribución de materia del Universo.
Empleando datos del telescopio Pan-STARRS1 (PS1) y del satélite Wide Field Survey Explorer (WISE) de NASA, el equipo de Szapudi descubrió un gran supervacío, una vasta región de 1800 millones de años-luz de ancho, en el que la densidad de galaxias es mucho menor de lo habitual en el Universo conocido. Este vacío fue encontrado combinando observaciones tomadas por PS1 en longitudes de onda del óptico con observaciones tomadas por WISE en longitudes de onda del infrarrojo para estimar la distancia y posición de cada galaxia en esa parte del cielo. El supervacío se encuentra a sólo 3 mil millones de años-luz de distancia de nosotros, una distancia relativamente pequeña en el esquema cósmico.
Aunque la existencia del supervacío y su efecto esperado sobre el CMB no explica por completo la Mancha Fría, es muy poco probable que el supervacío y la Mancha Fría se encuentren en el mismo lugar por casualidad. El equipo continuará su trabajo con datos mejorados del PS1 y del Dark Energy Survey que se está realizando en Chile para estudiar la Mancha Fría y el supervacío, así como otro gran vacío situado cerca de la constelación de Draco.
La luz pulsante podría indicar la fusión de agujeros negros supermasivos
21/4/2015 de University of Maryland / Astrophysical Journal Letters
Dos agujeros negros se encuentran entrelazados en un tango gravitacional en esta ilustración artística. Crédito: NASA.
Cuando dos galaxias alcanzan las fases finales de fusión, los científicos han desarrollado teorías según las cuales los agujeros negros supermasivos formarán uno binario, es decir, dos agujeros negros mutuamente unidos por la gravedad con órbitas muy cercanas una de la otra. En un nuevo estudio, astrónomos de la Universidad de Maryland presentan evidencias directas de un cuásar pulsante, lo que podría indicar la existencia de los agujeros negros binarios.
«Pensamos que hemos observado dos agujeros negros supermasivos mucho más cerca que nunca», afirma Suvi Gezari. «Estos dos agujeros negros pueden encontrarse tan cerca entre sí que estén emitiendo ondas gravitacionales, que fueron predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein».
Los astrónomos han descubierto que el cuásar PSO J334.2028+01.4075, que posee un agujero negro muy grande de casi 10 mil millones de masas solares, emite una señal óptica periódica que se repite cada 542 días. Las señal del cuásar es inusual puesto que las curvas de luz de la mayoría de los cuasares son arrítmicas.
«El descubrimiento de un candidato a sistema binario compacto de agujeros negros como PSO J334.2028+01.4075, que parece tener una separación orbital muy pequeña, es una nueva aportación a nuestro conocimiento limitado de las fases finales de la fusión entre agujeros negros supermasivos», afirma Tingting Liu, autor principal del artículo.
Estudian una joven estrella y sus planetas
21/4/2015 de University of Arizona / Astronomy and Astrophysics
El sistema planetario de HR 8799. La mayor parte de la luz de la estrella ha sido eliminada al procesar las imágenes y los cuatro planetas son fácilmente detectados. Crédito: A.-L. Maire / LBTO.
Un equipo de astrónomos ha examinado más en profundidad que nunca un sistema planetario situado a 130 años-luz de la Tierra. Las observaciones constituyen los primeros resultados de un nuevo estudio de exoplanetas llamado LEECH, o Large Binocular Telescope Exozodi Exoplanet Common Hunt.
El sistema planetario de HR 8799, una joven estrella de sólo 30 millones de años de edad, fue el primero del que se obtuvo una imagen directa, con tres planetas descubiertos en 2008 y un cuarto en 2010. «Esta estrella era, por tanto, un objetivo para el estudio LEECH, permitiendo obtener imágenes nuevas y definir mejor las propiedades dinámicas de los exoplanetas en órbita», afirma Christian Veillet, director del observatorio Large Binocular Telescope Observatory, o LBTO.
El estudio LEECH empezó en febrero de 2013 con el objetivo de buscar y caracterizar exoplanetas jóvenes y adolescentes en el espectro del infrarrojo cercano (específicamente a una longitud de onda de 3.8 micrómetros que los astrónomos llaman la «banda L»).
«El LBT nos permite mirar esos planetas a una longitud de onda que nadie más está usando realmente», explica Veillet. «Debido a que son gigantes de gas todavía muy jóvenes, brillan mucho en la banda L, y como son tan brillantes ahí, destacan, permitiéndonos observar más cerca de la estrella».
El estudio de los tipos de resonancias que existen entre las órbitas de estos planetas ha permitido averiguar que el sistema tiene una arquitectura basada en resonancias dobles múltiples, es decir, cada uno de los tres planetas tarda el doble de tiempo que su vecino más cercano a la estrella en completar una órbita alrededor de la estrella. Wolfgang Brandner añade: «Esto podría indicar que el sistema planetario de HR 8799 posee una arquitectura similar a la del Sistema Solar, con cuatro planetas masivos a mayor distancia, y posiblemente planetas de masa menor – que todavía no han sido detectados – en el sistema planetario interior».
Cazadores de agujeros negros tratan de resolver un enigma cósmico
21/4/2015 de Eurekalert / Dartmouth College
Una imagen del telescopio espacial Hubble muestra la galaxia Henize 2-10, que alberga un aguero negro escondido en su centro. Crédito: NASA/ESA.
Henize 2-10 es una pequeña galaxia irregular que no se encuentra demasiado lejos en términos astronómicos, a unos 30 millones de años-luz. «Se trata de una galaxia enana con brotes de formación de estrellas – una pequeña galaxia con regiones donde se forman estrellas muy rápidamente – con un tamaño que es el 10 por ciento del de nuestra Vía Láctea», afirma Ryan Hickox, del departamento de física y astronomía de Dartmouth. «Si lo miras, es un manchurrón, pero sorprendentemente alberga un agujero negro central».
Hickox afirma que puede haber galaxia pequeñas similares en el Universo conocido, pero ésta es una de las pocas que están suficientemente cerca como para permitir la realización de un estudio detallado. El autor principal de la investigación, Thomas Whalen, Hickox y un equipo de investigadores han analizado un conjunto de cuatro observaciones en rayos X de Henize 2-10 empleando tres telescopios espaciales durante 13 años, proporcionando datos concluyentes acerca de la existencia de un agujero negro.
«La galaxia era brillante en 2001 pero con el tiempo ha perdido brillo», afirma Hickox. «Esto no concuerda con que la fuente de energía sean los procesos de formación de estrellas solamente, así que casi con toda certeza tenía un pequeño agujero negro supermasivo – pequeño comparado con los agujeros negros supermasivos mayores en galaxias elípticas masivas, pero todavía con una masa de un millón de veces la del Sol».
Una gran pregunta es de dónde vienen los agujeros negros. «Cuando la gente intenta simular de dónde proceden las galaxias, tienen que poner estos agujeros negros al principio, pero no sabemos realmente cuáles eran las condiciones. Estas galaxias enanas con brotes de formación estelar son las análogas más cercanas que tenemos en el Universo de nuestro alrededor de las primeras galaxias en los albores del Universo», explica Whalen. Los autores concluyen que «nuestros resultados confirman que las galaxias cercanas que están formando estrellas pueden de hecho formar agujeros negros masivos y esto implica que también podían sus contrapartidas primordiales».
Astrónomos descubren nuevos detalles sobre la formación de estrellas en antiguos protocúmulos de galaxias
22/4/2015 de Subaru Telescope
Imagen en falso color de la región de PKS 1138-262, obtenida del archivo de datos de la cámara ACS/WFC del telescopio espacial Hubble. Esta región es una de las de los protocúmulos observados por MOIRCS en el telescopio Subaru. Crédito: NAOJ/HST.
Los estudios de lejanos protocúmulos de galaxias empleando el instrumento Multi-Object Infrared Camera and Spectrograph (MOIRCS) del telescopio Subaru están proporcionando a los astrónomos una mirada más cercana a las características de las regiones de formación estelar en galaxias del Universo primitivo.
Un equipo de astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y de SOKENDAI (Graduate University of Advanced Studies, Japón) estudian la velocidad de estructuras y la composición de los gases en galaxias de dos protocúmulos situados en la dirección de la constelación de Serpens. Estos protocúmulos se encuentran alrededor de las radiogalaxias PKS 1138-262 (a un desplazamiento al rojo de 2.2) y USS 1558-003 (a un desplazamiento al rojo de 2.5). Los cúmulos se ven tal como eran hace 11 mil millones de años, y los investigadores concluyeron que se encuentran siguiendo el proceso de formación de cúmulos que ha dado origen a los cúmulos de galaxias de hoy en día.
Basándose en los datos de MOIRCS los investigadores han estimado que ambos protocúmulos tienen un peso de unas 10^14 (un 1 seguido de 14 ceros) veces la masa del Sol. Esto coincide con la historia de crecimiento típica de los cúmulos más masivos de hoy en día, como el cúmulo de Coma. Esto hace que los dos protocúmulos sean laboratorios ideales para explorar la fase temprana de formación de galaxias en el ambiente único de un cúmulo.
El gas de las galaxias de los protocúmulos se ha encontrado que está químicamente más enriquecido que los de galaxias fuera de cúmulos. Los metales (elementos más pesados que el hidrógeno y el helio) se crean en los interiores de estrellas mientras evolucionan y luego son expulsados al gas de los alrededores a través de explosiones de supernova o vientos estelares. La diferencia de metalicidad del gas entre protocúmulos y galaxias de campo sugiere que las historias de formación de estrellas y/o los procesos de adquisición o pérdida de gas deben de ser diferentes en las regiones de los protocúmulos. El resultado sugiere también que la formación de galaxias ha sufrido el influjo de las condiciones ambientales en la era en que la actividad de formación estelar era más intensa por todo el Universo. Se trataría de una fase temprana de los efectos ambientales que vemos en los cúmulos de galaxias actuales.
Un telescopio virtual se expande para observar agujeros negros
22/4/2015 de Universidad de Arizona
El South Pole Telescope y el Atacama Pathfinder Experiment se unieron en un experimento de interferometría de larga base por primera vez en enero. Los dos telescopios observaron simultáneamente dos fuentes – el agujero negro del centro de la Vía Láctea, Sagitario A*, y el agujero negro del centro de la lejana galaxia Centauro A – y combinaron sus señales para crear un telescopio de 8000 kilómetros. Crédito: Dan Marrone / UA.
Un equipo liderado por la Universidad de Arizona ha añadido el telescopio astronómico más grande de la Antártida al Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT de sus iniciales en inglés) – un telescopio virtual tan grande como el planeta Tierra, colocando a la colaboración internacional EHT un paso más cerca de obtener imágenes detalladas de la frontera, u horizonte de sucesos, del agujero negro supermasivo del centro de la galaxia la Vía Láctea.
El EHT es una red de radiotelescopios conectados usando una técnica conocida como interferometría de muy larga base, o VLBI de sus iniciales en inglés. Telescopios mayores pueden realizar observaciones más nítidas, y la interferometría permite que múltiples telescopios actúen como un solo telescopio tan grande como la distancia (o línea de base) que haya entre ellos.
«Ahora que hemos realizado VLBI con el South Pole Telescope (SPT), el Telescopio Horizonte de Sucesos realmente abarca la Tierra entera, desde el Telescopio Submilimétrico del Monte Graham en Arizona, a California, Hawái, Chile, México, España y el Polo Sur», comenta Dan Marrone, director del equipo de investigadores. «Las líneas de base al SPT nos proporcionan de dos a tres veces más resolución que nuestras redes anteriores, lo que es absolutamente crucial para los objetivos del EHT. Para verificar la existencia de un horizonte de sucesos, el ‘borde’ de un agujero negro, y más en general para comprobar la teoría de la relatividad general de Einstein, necesitamos una imagen muy detallada de un agujero negro. Con el EHT completo deberíamos de ser capaces de conseguir esto».
El objetivo primario del EHT es el agujero negro de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A*. Incluso aunque es 4 millones de veces más masivo que el Sol, es diminuto a los ojos de los astrónomos. Debido a que es más pequeño que la órbita de Mercurio alrededor del Sol y además se encuentra a casi 26000 años-luz de distancia, estudiar su horizonte de sucesos en detalle es equivalente a estar en California y leer la fecha de dos céntimos en Nueva York.
El Sol experimenta cambios estacionales
22/4/2015 de National Center for Atmospheric Research (NCAR) / Nature Communications
Varios instrumentos de NASA captaron imágenes detalladas de esta expulsión de masa de la corona del Sol el 31 de agosto de 2012. Aunque estas explosiones pueden dañar sistemas tecnológicos sensibles, ésta sólo alcanzó de refilón la atmósfera de la Tierra. Una nueva investigación ha identificado variaciones casi anuales en la actividad solar, lo que puede ayudar a los expertos a predecir mejor estas expulsiones de masa. Imagen cortesía de Goddard Space Flight Center de NASA.
El Sol sufre un tipo de variabilidad estacional, con aumento y disminución de su actividad a lo largo del curso de casi dos años, según un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores dirigido por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR). Este comportamiento afecta a los picos y valles del ciclo solar de aproximadamente 11 años, a veces amplificando y otras debilitando las tormentas solares que pueden azotar la atmósfera de la Tierra.
Las variaciones casi anuales parecen ser producidas por cambios en las bandas de potentes campos magnéticos en cada hemisferio solar. Estas bandas también ayudan a dar forma al ciclo de aproximadamente 11 años que es parte de un ciclo más largo que dura unos 22 años.
«Lo que estamos viendo aquí es un motor masivo de tormentas solares», afirma Scott McIntosh, director del estudio. «Comprendiendo mejor cómo se forman estas bandas de actividad en el Sol y producen inestabilidades estacionales tendremos el potencial de mejorar notablemente las predicciones del tiempo meteorológico espacial».
Las bandas que solapan son alimentadas por la rotación del interior del Sol, según las observaciones del equipo de investigadores. A medida que las bandas se mueven por los hemisferios norte y sur, la actividad alcanza un pico en el periodo de once meses y luego empieza a debilitarse. El estudio, publicado en Nature Communications, puede ayudar a conseguir mejores predicciones de las tormentas geomagnéticas masivas en la atmósfera exterior de la Tierra que a veces perturban las operaciones de los satélites, las comunicaciones, redes eléctricas y otras tecnologías.
ALMA observa un anillo de Einstein en la imagen de una galaxia
22/4/2015 de National Radio Astronomy Observatory / Astrophysical Journal, Letters
Imagen obtenida por ALMA de la galaxia afectada por la lente gravitatoria SDP.81. La brillante región central de color naranja del anillo (la observación de más alta resolución de ALMA hasta la fecha) revela el resplandeciente polvo de esta lejana galaxia. Los fragmentos de menor resolución que rodean el anillo trazan la luz emitida en longitud de onda de milímetros por el monóxido de carbono. Crédito: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton NRAO/AUI/NSF.
Un equipo de astrónomos ha descubierto que una lejana galaxia – observada desde la Tierra con la ayuda de una lente gravitatoria – se ve como un anillo cósmico, gracias a las imágenes de mayor resolución obtenidas hasta ahora con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Forjada por el alineamiento casual de dos galaxias lejanas, esta impresionante estructura anular es una rara y peculiar manifestación del efecto de lente gravitatoria, tal como lo predijo Albert Einstein en su teoría de la relatividad general.
El efecto de lente gravitatoria ocurre cuando una galaxia masiva o cúmulo de galaxias desvía la luz emitida por una galaxia más lejana, formando una imagen mucho más intensa, aunque también muy distorsionada, de ella. En este caso en particular, la galaxia conocida como SDP.81 (cuyo nombre formal es HATLAS J090311.6+003906) y otra galaxia más cercana se alinean con tanta perfección que la luz de la más lejana forma un círculo casi completo visto desde la Tierra.
Las nuevas imágenes de SDP.81 fueron tomadas en octubre de 2014 como parte de la Campaña de Larga Base de ALMA, un programa esencial para verificar y probar el mayor poder de resolución del telescopio, alcanzado cuando la distancia entre las antenas es la mayor posible: 15 km.
La imagen de más alta resolución de SDP.81 fue realizada observando la luz relativamente brillante emitida por el polvo cósmico de la lejana galaxia. Esta impactante imagen revela arcos bien definidos con un patrón que sugiere una estructura más completa, de casi un anillo entero. Otras imágenes de resolución ligeramente menor, realizadas observando las débiles señales de moléculas de monóxido de carbono y agua, ayudan a completar la escena y proporcionan detalles importantes sobre esta lejana galaxia.
En estas observaciones ALMA alcanzó una asombrosa resolución máxima de 23 milisegundos de arco, que viene a ser lo mismo que ver el borde de una canasta de baloncesto en lo alto de la Torre Eiffel en París desde la plataforma de observación del Empire State Building en Nueva York.
Primer espectro de un exoplaneta realizado en el rango visible de la luz
23/4/2015 de ESO / Astronomy & Astrophysics
Esta ilustración muestra al exoplaneta de tipo Júpiter caliente 51 Pegasi b, que orbita una estrella a 50 años luz de la Tierra, en la constelación septentrional de Pegaso (el caballo alado). Este fue el primer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella normal (la detección se hizo en 1995). Veinte años más tarde, este objeto fue también el primer exoplaneta detectado directamente en luz visible. Crédito: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)
Utilizando el instrumento HARPS, el cazador de planetas instalado en el Observatorio La Silla de ESO (en Chile), los astrónomos han hecho la primera detección directa del espectro de luz visible reflejada de un exoplaneta. Estas observaciones también revelaron nuevas propiedades de este objeto famoso, el primer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella normal: 51 Pegasi b. El resultado promete un futuro emocionante para esta técnica, sobre todo por el advenimiento de la próxima generación de instrumentos como ESPRESSO, en el VLT, y de futuros telescopios como el E-ELT.
En la actualidad, el método más utilizado para examinar la atmósfera de un exoplaneta es observar el espectro de la estrella anfitriona a medida que se filtra a través de la atmósfera del planeta durante el tránsito (una técnica conocida como espectroscopía de transmisión). Un enfoque alternativo es observar el sistema cuando la estrella pasa por delante del planeta, lo que principalmente ofrece información sobre la temperatura de los exoplanetas.
La nueva técnica no depende de encontrar un tránsito planetario, por lo que potencialmente podría usarse para el estudio de muchos más exoplanetas. Permite detectar el espectro planetario directamente en luz visible, lo que significa que se pueden deducir diferentes características del planeta que son inaccesibles para otras técnicas.
Jorge Martins explica: «este tipo de técnica de detección es de gran importancia científica, ya que permite medir la masa y la inclinación real de la órbita del planeta, esenciales para entender mejor todo el sistema. También nos permite estimar la reflectancia del planeta (o albedo), que puede utilizarse para inferir la composición tanto de la superficie como de la atmósfera del planeta».
Se ha descubierto que 51 Pegasi b tiene una masa de alrededor de la mitad de la de Júpiter y una órbita con una inclinación de cerca de nueve grados en dirección a la Tierra. El planeta también parece ser más grande que Júpiter en diámetro y altamente reflectante. Estas son características típicas de un Júpiter caliente que está muy cerca de su estrella anfitriona y, por tanto, expuesto a su intensa luz.
Tau Ceti, ¿la próxima Tierra? Probablemente no
23/4/2015 de Arizona State University
Mientras continua la búsqueda de planetas del tamaño de la Tierra en órbita justo a la distancia correcta de su estrella, una región llamada zona habitable, el número de planetas que potencialmente pueden albergar vida crece. En dos décadas hemos pasado de no tener planetas extrasolares a tener demasiados para explorar. Ajustar la lista de los esperanzadores requiere mirar a los planetas extrasolares de un modo nuevo. Aplicando un método que combina astronomía y geofísica, investigadores de Arizona State University anuncian que de esa larga lista podemos tachar a nuestra vecina cósmica Tau Ceti.
El sistema de Tau Ceti, popularizado en varios trabajos de ficción, incluyendo Star Trek, ha sido considerado por la ciencia ficción e incluso en las noticias, como un lugar donde muy probablemente habría vida debido a su proximidad a la Tierra y a las características parecidas a las del Sol de su estrella. Desde 2012 Tau Ceti se había hecho incluso más atractiva, gracias a la posible presencia de cinco planetas en órbita alrededor de ella, con dos de estos – Tau Ceti e y f – potencialmente dentro de la zona habitable.
Empleando la composición química de Tau Ceti, los investigadores de ASU crearon un modelo de la evolución de la estrella y calcularon su zona habitable. Aunque sus datos confirman que los dos planetas (e y f) pueden encontrarse en la zona habitable, ello no implica que la vida florezca o incluso exista allí.
«El planeta e se encuentra en la zona habitable si somos muy generosos con las condiciones. El planeta f parece más prometedor en principio, pero al estudiar la evolución de la estrella con el modelo parece probable que haya entrado en la zona habitable recientemente ya que Tau Ceti ha ido aumentando de brillo a lo largo del curso de su vida», explica el astrofísico Michael Pagano.
Además Tau Ceti muestra una proporción de magnesio sobre silicio de 1.78, un 70 % más que nuestro Sol. «Con una proporción de magnesio sobre silicio tan alta es posible que la composición mineralógica de los planetas alrededor de Tau Ceti sea significativamente diferente de la de la Tierra. El manto de los planetas de Tau Ceti podría estar dominado por ferropericlasa, que no es muy viscosa, con lo que el manto podría fluir más fácilmente que en la Tierra, teniendo efectos profundos en el vulcanismo y la tectónica de la superficie planetaria, procesos que tienen un impacto importante en la habitabilidad de la Tierra.
Las estrellas que explotan ayudan a explicar las nubes de tormenta de la Tierra
23/4/2015 de Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) / Physical Review Letters
Animación: un protón de 1.5 eV evolucionando desde una altura de 20 km. Después de la simulación se muestran las trayectorias de las partículas durante 10 segundos, después de lo cual se repite la animación. El código de color es como sigue: rayos gamma en púrpura, electrones y positrones en amarillo, protones en azul, neutrones en cyan y piones en verde. El tamaño de cada partícula es proporcional a su energía. Crédito: CWI.
¿Cómo se originan los rayos en las nubes de tormenta? Esto es difícil de responder, ¿cómo medir campos eléctricos dentro de grandes nubes peligrosamente cargadas eléctricamente? Más o menos por casualidad se descubrió que los rayos cósmicos permiten medir los campos eléctricos del interior de las nubes de tormenta. Las medidas fueron realizadas con el radiotelescopio LOFAR instalado en los Países Bajos.
«Utilizamos medidas con LOFAR tomadas durante tormentas que habían sido descartadas. Eran demasiado ruidosas», comenta el astrónomo Pim Schellart. Los rayos cósmicos son partículas de alta energía que se producen en estrellas que explotan y otras fuentes astrofísicas. Bombardean continuamente la Tierra llegando desde el espacio. A gran altura de la atmósfera estas partículas chocan contra las moléculas atmosféricas y crean «cascadas» de partículas elementales. Estas cascadas pueden medirse también a través de la emisión en radio que se genera cuando sus partículas constituyentes son desviadas por el campo magnético de la Tierra. La emisión en radio también proporciona información sobre las partículas originales. Estas medidas son realizadas de forma rutinaria con LOFAR, pero no durante las tormentas.
Para analizar estos datos, los investigadores crearon un modelo que predice cómo el campo eléctrico en las tormentas puede explicar las distintas medidas. «Esto funcionó muy bien. Cómo cambia la emisión en radio nos proporciona mucha información acerca de los campos eléctricos en tormentas. Pudimos incluso determinar la intensidad del campo eléctrico a una cierta altura en la nube», comenta Schellart.
Este campo puede ser tan intenso como 50 kV/m. Esto se traduce en un voltaje de cientos de millones de voltios a lo largo de una distancia de varios kilómetros: una nube de tormenta contiene cantidades enormes de energía.
Los rayos son un fenómeno natural altamente impredecible que inflige daños a infraestructuras y produce víctimas por todo el mundo. Este nuevo método para medir campos eléctricos en nubes de tormenta permitirá conocer mejor el fenómeno y mejorar las predicciones acerca de la actividad eléctrica en las tormentas. Los rayos cósmicos exploran las nubes de tormenta desde arriba hasta abajo. Desplazándose casi a la velocidad de la luz producen una «imagen» casi instantánea de los campos eléctricos en la nube.
Los astrónomos observan varias fases en la formación de una estrella masiva
23/4/2015 de National Radio Astronomy Observatory / Science
Ilustración artística del desarrollo de W75N(B)-VLA-2. A la izquierda un viento caliente procedente de la joven estrella se expande casi esféricamente, tal como se vio en 1996. A la derecha, tal como se observó en 2014, el viento caliente ha sido deformado por su encuentro con un toro polvoriento con forma de dónut que está alrededor de la estrella, y le ha proporcionado una forma alargada. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Un par de imágenes de una joven estrella, tomadas con una distancia de 18 años, han revelado una dramática diferencia entre ellas que proporciona a los astrónomos una mirada única en «tiempo real» a ver cómo evolucionan las estrellas masivas en las primeras fases de su formación.
Los astrónomos emplearon el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) para estudiar una joven estrella masiva llamada W75N(B)-VLA 2, sitada a unos 4200 años-luz de la Tierra. Compararon una imagen obtenida en 2014 con una imagen anterior del VLA de 1996.
«La comparación es notable», afirma Carlos Carrasco-Gonzalez del Centro de Radioastronomía y Astrofísica de la Universidad Autónoma de México, director del equipo de investigación. La imagen de 1996 muestra que el viento caliente e ionizado expulsado por la joven estrella ocupa una región compacta. La imagen de 2014 muestra que el viento expulsado se ha deformado, alargándose.
Los científicos piensan que la joven estrella se está formando en un ambiente denso, gaseoso y que está rodeada por un toro polvoriento con forma de dónut. La estrella sufre episodios en los que expulsa un viento caliente e ionizado durante varios años. Al principio, el viento puede expandirse en todas direcciones formando así una capa esférica alrededor de la estrella. Más tarde el viento alcanza el toro de polvo, que lo frena. El viento que se expande en dirección a los polos del toro, donde encuentra menos resistencia, se mueve con más rapidez, dando lugar a la forma alargada del material que escapa. «En el curso de sólo 18 años hemos visto exactamente lo que habíamos predicho», afirma Carrasco-Gonzalez.
Fuegos de artificio celestes para celebrar el 25 aniversario del Hubble
24/4/2015 de ESA
Celebrando el aniversario de plata del Hubble. Crédito: NASA, ESA, el Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI) y el Westerlund 2 Science Team.
Este centelleante tapiz de jóvenes estrellas explotando a la vida en un espectacular muestrario de fuegos de artificio ha sido publicado hoy para celebrar 25 increíbles años del telescopio espacial Hubble.
El Hubble de NASA/ESA fue puesto en órbita por el transbordador espacial el 24 de abril de 1990. Fue el primer telescopio espacial de su clase y ha superado todas las expectativas, proporcionando un cuarto de siglo de descubrimientos, asombrosas imágenes y ciencia sobresaliente.
La imagen del aniversario arde con fuegos de aniversario de plata, mostrando un joven cúmulo gigante de estrellas conocido como Westerlund 2, resplandeciendo con la luz de unas 3000 estrellas. El cúmulo reside en el prolífico vivero estelar llamado Gum 29, a unos 20 mil años-luz hacia la constelación de Coma.
El vivero estelar es difícil de observar porque está rodeado por polvo, pero combinando imágenes de las cámaras Advanced Camera for Surveys en el visible y de la Wide Field Camera 3 en longitudes de onda del infrarrojo cercano del Hubble, los astrónomos han sido capaces de asomarse a través del polvoriento velo de polvo y conseguir una vista clara del cúmulo.
El cúmulo gigante de estrellas sólo tiene unos dos millones de años de edad, pero contiene algunas de las estrellas más brillantes, calientes y masivas jamás descubiertas. Algunas de estas están esculpiendo profundas cavidades en el material de los alrededores con su intensa radiación ultravioleta y con las partículas cargadas eléctricamente de alta velocidad contenidas en los vientos estelares.
Los agujeros negros no borran la información, según los científicos
24/4/2015 de University at Buffalo/ Physical Review Letters
Una ilustración artística de los alrededores de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia activa NGC 3783 en la constelación boreal de Centaurus. Un nuevo estudio de la Universidad de Buffalo ha encontrado que la información no se pierde una vez ha entrado en un agujero negro. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
Rasga un documento y lo puedes componer de nuevo. Quema un libro y, en teoría, podrías hacer lo mismo. Pero envía información a un agujero negro y se perderá para siempre. Esto es algo sobre lo que los físicos han discutido durante años: los agujeros negros son las cajas fuertes definitivas, entidades que tragan información y luego se evaporan sin dejar pistas acerca de lo que han contenido. Pero una nueva investigación muestra que esta perspectiva podría no ser correcta.
El estudio, dirigido por Dejan Stojkovic y con Anshul Saini como coautor, muestra cómo las interacciones entre las partículas emitidas por un agujero negro pueden revelar información acerca de lo que contienen, como las características del objeto que formó el agujero negro para empezar, o las características de la materia y la energía arrastradas a su interior.
Las interacciones entre partículas van desde la atracción gravitatoria hasta el intercambio de mediadores entre partículas como fotones. Ya se sabía de la existencia de tales «correlaciones», pero muchos científicos las habían descartado por considerarlas sin importancia.
Esta investigación marca un paso adelante en la resolución de la «paradoja de la pérdida de información» , un problema que ha afectado a la física durante casi 40 años, desde que Stephen Hawking propuso por primera vez que los agujeros negros podrían radiar energía y evaporarse con el tiempo. Esto suponía un enorme problema porque significaba que la información del interior de un agujero negro podría perderse para siempre cuando el agujero negro desapareciese, una violación de la mecánica cuántica que afirma que la información debe de conservarse.
Es un descubrimiento importante, según Stojkovic, porque incluso los físicos que pensaban que la información no se perdía en los agujeros negros han sufrido para demostrar matemáticamente cómo ocurre esto. Este nuevo trabajo presenta cálculos explícitos demostrando cómo se conserva la información.
El Universo acelerando, ¿no tan rápido?
24/4/2015 de University of Arizona / Astrophysical Journal
Esta imagen de la galaxia M82 fue tomada con el telescopio UVOT del satélite Swift antes de una explosión de supernova en enero de 2014 y combina los datos captados entre 2007 y 20013. La luz del ultravioleta medio se muestra en azul, la luz del ultravioleta cercano en verde y la luz visible en rojo. La imagen tiene un tamaño ligeramente superior al de la mitad del diámetro aparente de la luna llena. Crédito: NASA/Swift/P. Brown, TAMU.
Ciertos tipos de supernovas o explosiones de estrellas, son más diferentes de lo que pensaba, según ha descubierto un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Arizona. Esto tiene implicaciones para grandes preguntas cosmológicas, como lo rápido que el Universo se ha estado expandiendo desde el Big Bang. Y lo más importante, apunta a la posibilidad de que la aceleración de la expansión del Universo no sea tan rápida como se piensa actualmente.
El equipo de científicos, dirigido por el astrónomo Peter A. Milne de UA, descubrió que las supernovas de tipo Ia, que han sido consideradas tan uniformes que los cosmólogos las han usado como «faros» cósmicos para medir la profundidad del Universo, realmente pertenecen a diferentes poblaciones. Es como estudiar una selección de bombillas de 100 vatios en una tienda y descubrir que tienen diferentes brillos.
«Hemos encontrado que las diferencias no son aleatorias, sino que conducen a separar las supernovas en dos grupos, donde el grupo que está en minoría cerca de nosotros constituye la mayoría a grandes distancias, por tanto, cuando el Universo era más joven», afirma Milne. «Hay diferentes poblaciones ahí fuera que no han sido reconocidas. La gran hipótesis ha sido que a medida que vas desde cerca a más lejos, las supernovas de tipo Ia son lo mismo. Parece que ése no es el caso».
El descubrimiento arroja nueva luz sobre la teoría actualmente aceptada de que el Universo se expande más y más rápido, empujado por una fuerza desconocida llamada energía oscura. «Las supernovas más lejanas deberían de ser como las cercanas porque se parecen, pero como son menos brillantes de lo esperado, la gente concluyó que se encuentran más lejos de lo esperado, lo que a su vez ha conducido a la conclusión de que el Universo se está expandiendo más rápido de lo que lo hizo en el pasado».
Los datos analizados en este estudio proceden del satélite Swift. Las diferencias entre las dos poblaciones – pequeños desplazamientos hacia el rojo o el azul en el espectro – son sutiles en luz visible, que es la que ha sido empleada para detectar supernovas de tipo Ia hasta ahora, pero se tornaron obvias sólo después de las observaciones de seguimiento en el ultravioleta realizadas por Swift. Los autores concluyen que parte de la aceleración del Universo puede explicarse con las diferencias de color entre los dos grupos de supernovas, por lo que la aceleración sería menor, y se necesitaría menos energía oscura de la que se asume actualmente.
Las moléculas prebióticas pululan por los protosoles
24/4/2015 de SINC / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Nebulosa NGC1333, una de las regiones de formación estelar donde se ha detectado formamida. Crédito: NASA-Spitzer
En las regiones donde nacen estrellas parecidas a nuestro Sol ya aparecen moléculas orgánicas complejas como la formamida, de la que pueden surgir azúcares, aminoácidos e incluso ácidos nucleicos, esenciales para la vida. Astrofísicos de España y otros países han detectado esta biomolécula en cinco nubes protoestelares y proponen que se forma sobre diminutos granos de polvo.
Uno de los mayores retos de la ciencia es conocer el origen de la vida y sus moléculas precursoras. La formamida (NH2CHO) es una candidata excelente para buscar la respuesta porque contiene cuatro elementos esenciales (nitrógeno, hidrógeno, carbono y oxígeno), y permite sintetizar aminoácidos, glúcidos, ácidos nucleicos y otros compuestos clave para los organismos vivos.
Pero, además, esta molécula aparece en abundancia en el espacio, concretamente en las nubes moleculares, unas concentraciones de gas y polvo donde surgen las estrellas. Así lo ha confirmado un equipo internacional de investigadores, con participación española, tras buscar la formamida en diez regiones de formación estelar.
“Hemos detectado la formamida en cinco protosoles, lo que demuestra que esta molécula –con toda probabilidad también en el caso de nuestro sistema solar– es bastante abundante en las nubes moleculares y se forma en fases muy tempranas de la evolución de estas nubes hacia una estrella y sus planetas», explica a Sinc Ana López Sepulcre, autora principal del trabajo e investigadora de la Universidad de Tokio (Japón). Los otros cinco objetos donde no se ha detectado formamida están menos evolucionados y son más fríos, “lo que indica que se necesita una temperatura mínima para que sea detectable en el gas”, añade la científica.
Ensancharse o no ensancharse: el dilema de un disco galáctico delgado-grueso resuelto
27/4/2015 de Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)
Una galaxia análoga a la Vía Láctea,NGC 891. Superpuestas colocamos curvas de color que muestran los destellos de grupos de estrellas de edades parecidas. Cuando se consideran todas las estrellas, el disco tiene un grosor constante, mostrado por las líneas blancas rectas. Crédito: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, University of Arizona / Ivan Minchev, AIP.
Un antiguo misterio relacionado con la naturaleza de las galaxias de disco ha sido resuelto finalmente por un equipo de astrónomos dirigido por Ivan Minchev del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), empleando sofisticados modelos teóricos. El nuevo estudio demuestra que los grupos de estrellas que tienen la misma edad siempre aumentan de brillo como resultado de los masivos choques entre galaxias. Cuando se consideran todas juntas, estas estrellas, agrupadas como los pétalos de una rosa floreciente, se «abren» en el disco y constituyen lo que los astrónomos llaman «el disco grueso».
«Hemos podido demostrar por primera vez que los discos galácticos gruesos no están compuestos sólo por estrellas viejas sino que deben de contener estrellas jóvenes a distancias mayores del centro galáctico», explica Minchev. «Las fulguraciones observadas en grupos de estrellas con la misma edad son producidas principalmente por el bombardeo de pequeñas galaxias satélite. Estos choques de coche cosmológicos aporrean el disco joven y hacen que se hinche y resplandezca».
Para llegar a este nuevo resultado el equipo realizó simulaciones numéricas en grandes supercomputadores y examinó la estructura de sus galaxias simuladas. Los científicos agruparon las estrellas que tenían la misma edad y miraron dónde se encontraban. Descubrieron que las estrellas de un grupo de edad concreto forman un disco con los bordes hinchados, muy parecidos a la boca de una trompeta. Esta hinchazón es inevitable, siendo producida cuando la galaxia principal choca contra galaxias más pequeñas – un patrón genérico que según los científicos explica el modo en que se forman las galaxias. Dado que las estrellas más viejas se formaron en la región interior de la galaxia, para ellas esta hinchazón se produce más cerca del centro, mientras que para las estrellas más jóvenes se produce en la periferia de la galaxia. Cuando las ponemos juntas, la combinación delas fulguraciones de toda las estrellas produce el disco grueso observado.
Tan brillantes como cien millones de soles: los cúmulos de estrellas monstruosas que iluminaron el Universo primitivo
27/4/2015 de Royal Astronomoical Society
Una ilustración artística de las primeras estrellas del Universo temprano. Se ven cinco protoestrellas que están formándose en el centro de discos de gas. Crédito: Shantanu Basu, University of Western Ontario.
Las primeras estrellas del Universo nacieron varios cientos de millones de años después del Big Bang, poniendo fin a un periodo conocido como las «edades oscuras» cosmológicas – cuando los átomos de hidrógeno y helio ya se habían formado, pero nada brillaba en luz visible. Ahora dos investigadores canadienses han calculado cómo eran estos objetos y han descubierto que las primeras estrellas podrían haberse agrupado en conjuntos fantásticamente brillantes, con periodos en los que fueron tan luminosos como 100 millones de soles.
Alexander DeSouza y Shantanu Basu, de la University of Western Ontario en Canadá, crearon un modelo de cómo la luminosidad de las estrellas cambiaría mientras se formaban por el colapso gravitacional de discos de gas. La evolución inicial resulta ser caótica, con concentraciones de material formándose y cayendo en espiral hacia el centro de los discos, produciendo brotes de luminosidad unas cien veces más brillantes que el promedio. Estas primeras estrellas habrían alcanzado su brillo máximo cuando eran protoestrellas, todavía en formación y atrapando material.
En un pequeño cúmulo de 10 ó 20 protoestrellas los brotes activos harían que el cúmulo pasara largos periodos de tiempo con un brillo más intenso. Según la simulación de vez en cuando un cúmulo de 16 protoestrellas podría ver su luminosidad aumentada por un factor de hasta 1000, lo que supone 100 millones de veces el brillo de nuestro Sol.
Las estrellas más tempranas tuvieron vidas cortas y produjeron los primeros elementos pesados, como el carbono y el oxígeno de los que depende la química de la vida.
Descubren galaxias que se dan a la fuga
27/4/2015 de CfA / Science
Este esquema ilustra la creación de una galaxia que se da a la fuga. En el primer panel una galaxia espiral «intrusa» se aproxima al centro del cúmulo de galaxias, donde una galaxia elíptica compacta ya gira alrededor de una galaxia elíptica masiva central. En el segundo panel, se produce un encuentro cercano y la elíptica compacta recibe un empujón gravitatorio propinado por la intrusa. En el tercer panel la elíptica compacta escapa del cúmulo de galaxias mientras la intrusa es devorada por la galaxia gigante elíptica del centro del cúmulo. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team.
Conocemos unas dos docenas de estrellas en fuga, y hemos incluso encontrado un cúmulo de estrellas escapando de su galaxia para siempre. Ahora los astrónomos han descubierto 11 galaxias en fuga que han sido lanzadas de sus hogares para vagar por el vacío del espacio intergaláctico.
«Estas galaxias se enfrentan a un futuro solitario, exiliadas de los cúmulos de galaxias en los que solían vivir», afirma el astrónomo Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/Moscow State University). Chilingarian es el autor principal del estudio, publicado en la revista Science.
Se dice que un objeto se da a la fuga cuando se mueve más rápido que la velocidad de escape, lo que significa que dejará su hogar para no regresar jamás. En el caso de una estrella a la fuga, esa velocidad es de más de 500 km/s. Una galaxia en fuga ha de correr todavía más rápido, viajando hasta a 3000 km/s.
En un principio, Chilingarian y su colaborador Ivan Zolotukhin (L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie/Moscow State University) pretendían identificar nuevos miembros de un tipo de galaxias llamadas compactas elípticas. Estas diminutas concentraciones de estrellas son mayores que los cúmulos de galaxias, pero menores que una galaxia típica, con sólo unos pocos cientos de años-luz de tamaño.
Antes de este estudio sólo se conocían unas 30 galaxias elípticas compactas, todas ellas residiendo en cúmulos de galaxias. En esta investigación se identificaron casi 200 galaxias elípticas compactas más. De ellas, 11 estaban completamente aisladas y se encontraban lejos de cualquier galaxia grande o cúmulo de galaxias. Su presencia era inesperada, pues suelen encontrarse cerca de galaxias grandes ya que los científicos piensan que se forman por la interacción entre una galaxia y otra mayor que le roba la mayoría de sus estrellas.
Los investigadores piensan que la galaxia compacta elíptica se encontraría emparejada con la gran galaxia que le robó sus estrellas. Entonces una tercera galaxia entra en escena y expulsa a la compacta proporcionándole una velocidad muy alta. Como castigo, la galaxia intrusa acaba siendo absorbida por la galaxia grande que queda.
Un gigantesco tsunami cósmico despierta a las galaxias comatosas
27/4/2015 de Royal Astronomical Society
Una imagen en radio destacando la onda de choque (el arco brillante que va desde la esquina inferior izquierda a la superior derecha) en el cúmulo de la «Salchicha», obtenida empleando el radiotelescopio Giant Metrewave. La onda de choque fue generada hace mil millones de años, cuando los dos cúmulos originales chocaron, y se desplaza a una velocidad muy alta, 9 millones de kilómetros por segundo. Crédito: Andra Stroe.
A menudo las galaxias se encuentran en cúmulos, con muchas vecinas «rojas y muertas» que dejaron de hacer estrellas en el pasado lejano. Ahora un equipo internacional de astrónomos dirigido por Andra Stroe, del Observatorio de Leiden y David Sobral de las Universidades de Leiden y Lisboa, han descubierto que estas galaxias comatosas pueden a veces regresar a la vida. Si los cúmulos de galaxias se fusionan, una enorme onda de choque puede producir el nacimiento de una nueva generación de estrellas – las galaxias durmientes consiguen un nuevo aliento de vida.
Los cúmulos de galaxias son como ciudades, en los que hay miles de galaxias juntas, al menos en comparación con el espacio poco poblado a su alrededor. Llevan miles de millones de años construyendo estructuras en el Universo, fusionándose con cúmulos adyacentes, como las ciudades que crecen absorbiendo pueblos cercanos. Cuando esto ocurre existe una enorme emisión de energía cuando los cúmulos chocan. La onda de choque resultante viaja a través del cúmulo como un tsunami, pero hasta ahora no había datos que indicaran si las propias galaxias se veían muy afectadas.
Stroe y Strobal observaron el cúmulo de galaxias en fusión CIZA J2242.8+5301, también conocido como la «Salchicha», situado a 2300 millones de años-luz en dirección a la constelación de Lacerta, en el hemisferio norte del cielo. Emplearon los telescopios Isaac Newton y William Herschel en La Palma, y los telescopios Subaru, CFHT y Keck en Hawái, encontrando que lejos de «mirar de lejos» las galaxias del cúmulo fueron transformadas por la onda de choque, iniciando una nueva ola de formación de estrellas.
Stroe comenta: «Nosotros asumíamos que las galaxias serían las coristas en la escena, pero resulta que tienen un papel principal. Las galaxias comatosas del cúmulo de la Salchicha están regresando a la vida, con estrellas formándose a un ritmo tremendo. Cuando vimos esto por primera vez en los datos simplemente no nos podíamos creer lo que nos estaban diciendo».
Una extraña supernova es el «eslabón perdido» en la conexión con los estallidos de rayos gamma
28/4/2015 de National Radio Astronomy Observatory
En una supernova de colapso del núcleo ordinaria sin «motor central», el material expulsado se expande casi esféricamente. A la derecha, un potente motor central impulsa chorros de material a casi la velocidad de la luz y genera un estallido de rayos gamma (GRB). El panel central muesrta una supernova intermedia como SN 2012ap, con un motor central poco potente, chorros débiles y ningún GRB. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Un equipo de astrónomos ha encontrado con los radiotelescopios Very Large Array (VLA) un «eslabón perdido» buscado durante mucho tiempo entre las explosiones de supernova que generan estallidos de rayos gamma (GRB) y aquéllas que no lo hacen.
«Es un impresionante resultado que proporciona datos clave acerca del mecanismo que hay detrás de estas explosiones», comenta Sayan Chakraborti, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). «Este objeto llena el hueco entre los GRB y otras supernovas de este tipo, mostrándonos que en esas explosiones es posible un amplio rango de actividad», añade.
El objeto, llamado Supernova 2012ap (SN 2012ap), es lo que los astrónomos consideran una supernova de colapso del núcleo. Este tipo de explosión se produce cuando las reacciones de fusión nuclear en el centro de una estrella muy masiva no pueden ya proporcionar la energía necesaria para sostener el núcleo frente al peso de las partes exteriores de la estrella. El núcleo entonces colapsa catastróficamente convirtiéndose en una estrella de neutrones superdensa o en un agujero negro. El resto del material de la estrella es expulsado al espacio en una explosión de supernova.
El tipo más común de estas explosiones de supernova expulsa el material formando una burbuja casi esférica que se expande rápidamente, pero a velocidades muy inferiores a la de la luz. Este explosiones no producen emisiones de rayos gamma. En un pequeño porcentaje de casos, el material que cae hacia el interior se queda en un disco giratorio de vida breve que rodea a la estrella de neutrones o al agujero negro. Este disco de acrecimiento genera chorros de material que salen de los polos del disco a velocidades cercanas a las de la luz. Esta combinación de un disco que gira y sus chorros se llama un «motor» y este tipo de explosiones produce estallidos de rayos gamma.
Sin embargo, la nueva investigación demuestra que no todas las explosiones de supernova producidas por un «motor» originan estallidos de rayos gamma. «Lo que encontramos es una gran variedad en los motores en este tipo de explosiones de supernova», afirma Chakraborti. «Los que poseen motores potentes y partículas más ligeras [en los chorros] producen estallidos de rayos gamma, y los que tienen motores más débiles y partículas más pesadas no», añadió.
Espectros en rayos gamma obligan a los investigadores a replantearse el modo en que piensan que se formó Mercurio
28/4/2015 de Lawrence Livermore National Laboratory
Un versátil instrumento desarrollado por científicos del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) y que transporta la primera nave espacial que se ha colocado en órbita alrededor de Mercurio está haciendo que los investigadores se replanteen sus teorías de formación de planetas.
Conocido como espectrómetro de rayos gamma (o GRS de sus iniciales en inglés) este instrumento es parte de un conjunto de siete instrumentos a bordo de la nave espacial MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging). Sus medidas permiten conocer la composición del planeta y con ello ayudan a los investigadores a refinar sus teorías sobre la formación de Mercurio.
Un descubrimiento clave revelado por los datos del GRS ha sido la medida de niveles más altos de lo esperado de potasio, sodio y cloro en la superficie de Mercurio. Antes de los datos de MESSENGER los científicos imaginaron varios mecanismos de formación de Mercurio que implicaban procesos de alta temperatura que explicasen el núcleo de hierro del planeta inusualmente grande. Pero dado que esos procesos habrían eliminado elementos como potasio, sodio y cloro del planeta, las observaciones del GRS han obligado a los científicos a reconsiderar los orígenes de Mercurio.
Los datos del GRS han sido empleados también para producir un mapa de distribuciones de potasio por la superficie de Mercurio. Se trata del primer mapa de elementos de la superficie del planeta y es hasta ahora el único mapa que proporciona las composiciones en cantidades absolutas.
¿Puede el sonido ayudarnos a detectar terremotos en Venus?
28/4/2015 de Seismological Society of America
Ilustración que muestra ondas sísmicas radiando desde un temblor en Venus. Estas ondas se propagan como ondas Rayleigh por las capas de la superficie de Venus y generan ondas infrasónicas que viajan hacia arriba a través de la densa atmósfera de Venus. Estas ondas de sonido de baja frecuencia pueden ser detectadas por un globo (arriba a la izquierda) que esté flotando dentro de las nubes de Venus a una altitud de 55 km donde las temperaturas son similares a las de la superficie de la Tierra. Las ondas infrasónicas penetran en las nubes y alcanzan la alta atmósfera, produciendo variaciones térmicas y excitaciones de moléculas. Estas señales pueden ser observadas por una nave espacial en órbita (arriba a la derecha) con sensores de imágenes en el infrarrojo como un patrón de círculos concéntricos que se expanden. Crédito: Keck Institute for Space Studies (KISS).
Detectar un «terremoto» en Venus puede parecer tarea imposible. La superficie del planeta es una zona hostil de presiones aplastantes y abrasadoras temperaturas – unos 470 ºC, lo suficiente para fundir plomo – que destruirían cualquiera de los instrumentos normales empleados para estudiar la actividad sísmica. Pero las condiciones de la atmósfera de Venus son mucho más hospitalarias, y allí es donde los investigadores esperan desplegar un conjunto de globos o satélites que podrían detectar actividad sísmica venusina, usando sonido.
Estos tipos de ondas de sonido de baja frecuencia o infrasónicas, mucho más bajas que una voz audible, ya se miden en la Tierra. El rumor o «zumbido» puede ser generado por fuentes tan diversas como volcanes, terremotos, tormentas oceánicas y explosiones de meteoros en el aire
En años recientes, según Stephen Arrowsmith, investigador del Laboratorio Nacional de Los Álamos, las observaciones infrasónicas han resurgido especialmente como método barato de monitorización de pruebas de armas nucleares atmosféricas. Pero el año pasado un equipo de expertos reunidos por el Instituto Keck de Estudios Espaciales empezó a pensar en modos de emplear las observaciones infrasónicas para estudiar la dinámica geológica de Venus.
A 50-60 kilómetros sobre la superficie de Venus las condiciones de temperatura y presión son mucho más parecidas a las de la Tierra, aunque con una atmósfera más densa. Esta atmósfera más densa ayuda a convertir las posibles ondas sísmicas en ondas infrasónicas que pueden ser detectadas con instrumentos que flotan sobre la superficie del planeta, afirma Jim Cutts, investigador del Jet Propulsion Laboratory.
Estrellas con el reloj químico parado
28/4/2015 de Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam / Astronomy & Astrophysics
Un equipo internacional de astrofísicos, dirigido por Cristina Chiappini del Instituto Leibniz de Astrofísica en Postdam, ha descubierto un grupo de estrellas rojas gigantes para las cuales el «reloj químico» no funciona: según su firma química, estas estrellas deberían de ser viejas. En lugar de eso, parecen jóvenes cuando se infieren sus edades por métodos de asterosismología. Su existencia no puede ser explicada por los modelos de evolución química estándar de la Vía Láctea, sugiriendo que la historia de enriquecimiento químico del disco galáctico es más compleja de lo asumido inicialmente.
El término «arqueología galáctica» fue acuñado para describir el hecho de que la historia de la Vía Láctea está codificada no sólo en las cantidades de varios elementos químicos observados en los espectros de atmósferas estelares (abundancias), sino también en los movimientos de las estrellas. Uno de los pilares de la arqueología galáctica es el uso de las proporciones en las abundancias estelares como un estimador indirecto de la edad. Mientras que las estrellas masivas que explotan como supernovas de colapso del núcleo enriquecen el medio interestelar principalmente con oxígeno y otros elementos «alfa» en escalas de tiempo cortas, las supernovas de tipo Ia producen la mayor parte del hierro y mueren después de un tiempo más largo. El retraso entre el enriquecimiento del medio interestelar con elementos alfa y con hierro puede ser entonces empleado como un reloj químico. De hecho, el reloj químico se ha demostrado que funciona para muchas estrellas.
Sin embargo, los autores del nuevo estudio demuestran que mayores cantidades de alfa/hierro no son una garantía de que una estrella sea realmente vieja. Sólo recientemente ha sido posible determinar las edades precisas de estas estrellas, gracias a la asterosismología. Este método mide frecuencias de pulsaciones, proporcionando información adicional acerca de la edad de las estrellas. El grupo de estrellas estudiadas parece ser relativamente joven, a pesar de ser más ricas en elementos alfa que el Sol. Es interesante que se haya encontrado que estas estrellas son más abundantes hacia las regiones interiores del disco galáctico donde la interacción entre la barra y los brazos espirales puede conducir a un escenario de enriquecimiento químico más complejo.
El agua pudo ser abundante en los primeros mil millones de años
29/4/2015 de CfA / Astrophysical Journal Letters
Esta imagen del Hubble muestra bolsas oscuras de gas y polvo conocidas como «glóbulos de Bok», que son concentraciones densas dentro de nubes moleculares mayores. Islas similares de material en el Universo primitivo pudieron contener tanto vapor de agua como encontramos en nuestra galaxia hoy en día, a pesar de albergar mil veces menos oxígeno. Crédito: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team.
¿Cuánto tardó el agua en aparecer después del Big Bang? No inmediatamente, pues las moléculas de agua contienen oxígeno y el oxígeno se tenía que formar en las primeras estrellas. Después el oxígeno tenía que dispersarse y unirse con hidrógeno en cantidades significativas. Un nuevo trabajo teórico descubre que pese a estas complicaciones, el vapor de agua pudo haber sido tan abundante en algunas regiones del espacio mil millones de años después del Big Bang como lo es hoy en día.
«Hemos estudiado la composición química de nubes moleculares jóvenes que contienen mil veces menos oxígeno que nuestro Sol. Para nuestra sorpresa, hemos descubierto que podemos encontrar tanto vapor de agua como vemos hoy en día en nuestra propia galaxia», afirma el astrónomo Avi Loeb del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
El Universo primitivo carecía de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Las estrellas de la primera generación se piensa que fueron masivas y vivieron poco. Esas estrellas generaron elementos como el oxígeno, que después fueron dispersados por los vientos estelares y las explosiones de supernova. Esto creó «islas» de gas enriquecido con elementos pesados. Incluso estas islas, sin embargo, eran mucho más pobres en oxígeno que el gas del interior de la Vía Láctea hoy en día.
El equipo de investigadores examinó las reacciones químicas que podrían conducir a la formación de agua en el ambiente pobre en oxígeno de las nubes moleculares tempranas. Encontraron que a temperaturas de alrededor de 27ºC (300 K) se pudo formar agua en abundancia en fase gaseosa, a pesar de la relativa falta de materiales. «Estas temperaturas son de esperar pues el Universo estaba más caliente que hoy en día y el gas no pudo enfriarse de forma eficiente», explica el autor principal del estudio, Shmuel Bialy de la Universidad de Tel Aviv.
¿Por qué es la atmósfera del Sol más caliente que su superficie?
29/4/2015 NASA
El cohete sonda EUNIS de NASA examinó la luz del Sol en el área mostrada por la línea blanca (sobrepuesta sobre una imagen del Solar Dynamics Observatory de NASA) y luego separó la luz en varias longitudes de onda (como se muestra en las imágenes de líneas, o espectro, a la derecha y a la izquierda) para medir la temperatura del material observado en el Sol. Los espectros proporcionaron datos para explicar por qué la atmósfera del Sol es mucho más caliente que su superficie. Crédito: NASA/EUNIS/SDO.
La superficie del Sol está a 5730 ºC, pero su atmósfera está 300 veces más caliente. Éste ha sido un misterio desde hace mucho tiempo para aquéllos que estudian el Sol: ¿qué es lo que calienta la atmósfera hasta unas temperaturas tan extremas? Normalmente cuando te alejas de una fuente de calor el ambiente se hace más frío, pero hay claramente algún mecanismo en la atmósfera solar, la corona, que eleva las temperaturas.
Indicios claros sugieren ahora que el mecanismo de calentamiento depende de explosiones de calor regulares pero intermitentes, más que de un calentamiento gradual continuo. «Las explosiones son llamadas nanofulguraciones porque poseen una mil millonésima de la energía de una fulguración normal», afirma Jim Klimchuk, científico solar de NASA. «A pesar de ser diminutas para estar en el Sol, cada una contiene la potencia de una bomba de hidrógeno de 10 megatones. Millones de ellas explotan cada segundo por el Sol, calentando la corona de forma colectiva».
El nacimiento de un radiofénix
29/4/2015 de Smithsonian Astrophysical Observatory / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imagen en falso color de la emisión en rayos X del cúmulo de galaxias Abell 1033. Los contornos blancos ayudan a identificar los niveles del flujo en rayos X, los contornos rojos marcan la emisión en radio. La estructura alrgada roja abajo en el centro es un radiofénix: gas fósil que ha sido recalentado por ondas de choque originadas por el choque de galaxias cercanas. Crédito: Chandra, VLA.
Abell 1033 es un cúmulo de más de 350 galaxias situado a 1700 millones de año-luz. Los choques entre galaxias y cúmulos son eventos comunes, y cada fusión calienta y altera el gas cercano. El gas ionizado, que se mueve rápidamente, emite intensamente luz en longitudes de onda de radio. Hay tres tipos de fuentes de radio en estos cúmulos. La primera, llamadas radiorreliquias, se encuentran en las afueras de las galaxias y su radiación muestra características propias de material afectado a gran escala. El segundo tipo, llamado radiohalos, se encuentran en posiciones centrales en el cúmulo y son probablemente el resultado de grandes movimientos turbulentos originados durante los choques.
El radiofénix es el tercer tipo de fuente de radio en cúmulos y se ha estudiado mucho menos. Después de que se apaguen los primeros efectos de un choque y de que el gas se haya enfriado, la emisión en radio disminuye. Pero una fusión posterior cercana puede producir una onda de choque potente y, si pasa a través del material fósil, puede comprimirlo y darle energía de nuevo de modo que vuelve a emitir en radio.
Para estudiar el cúmulo Abell 1033 y su familia de galaxias, los astrónomos de CfA Georgiana Ogrean y Reinout van Weeren, junto con otros cinco colaboradores, han empleado datos del observatorio de rayos X Chandra, de los radiotelescopios Westerbork Synthesis Radio Telescope y Very Large Array y del rastreo Sloan Digital Sky Survey en el óptico.
Estudiando la emisión en rayos X han descubierto dos subcúmulos que parecen haber chocado recientemente. Cerca de esta región y del núcleo de una galaxia, los investigadores encontraron una fuente de radio con la emisión y características de partículas cargadas eléctricamente de un radiofénix. Los científicos concluyen que las ondas de choque de la reciente fusión se han propagado al gas antiguo, revigorizando este resto fósil, dándole una nueva vida.
Rusia pierde la comunicación con una nave de carga dirigida a la Estación Espacial
29/4/2015 de Phys.org
La nave Progress 47 atracada en el muelle Pirs de la Estación Espacial Internacional antes de su partida el 25 de abril. La Progress 59 está previsto que atraque en el mismo muelle. Crédito: NASA.
Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional se quedaron esperando ayer martes la llegada de comida y combustible, cuando se perdieron las comunicaciones con la nave rusa no tripulada que los transportaba, poco después del despegue. La tripulación de la ISS no corre peligro de pasar hambre – la estación tiene reservas de sobra- pero el viaje normal de seis horas de duración de las naves de suministros Progress se ha extendido esta vez a dos días.
El control de misión informó de que los problemas con la Progress 59 empezaron poco después del lanzamiento. «La nave alcanzó la órbita, pero los datos de telemetría no se han recibido», anunció un portavoz. Como resultado, los controladores han optado por cambiar el plan de vuelo y extender el viaje normalmente breve de seis horas a dos días enteros. La página web de control de la misión anunciaba ayer martes que la nave atracará con la ISS, donde la tripulación con seis miembros espera el cargamento, el 30 de abril.
NASA afirmó, sin embargo, que la nave no responde y que el tiempo extra será empleado en resolver el problema de despliegue de la antena necesaria para atracar en la Estación. Pero, si no se consigue establecer contacto, es cuestión de días que se le agote el combustible e inicie un descenso sin control de regreso hacia la atmósfera.
La agencia espacial Roscosmos anunció a principios de este mes que la nave también transportaría una copia de la bandera de la Victoria Soviética: la bandera roja que tres soldados del Ejército Rojo colgaron en el edificio del Reichstag en Berlín el 1 de mayo de 1945. La bandera, que es el símbolo oficial de la victoria soviética sobre la Alemania nazi y que Rusia conmemorará el 9 de mayo, debía de ser usada por los cosmonautas rusos para enviar sus felicitaciones a la nación ese día.
Pueden seguir las últimas novedades acerca de la situación de la nave de carga Progress 59 en la bitácora de NASA sobre la Estación Espacial Internacional.
La conspiración de la materia oscura
30/4/2015 de W.M.Keck Observatory / Astrophysical Journal Letters
Las velocidades de las estrellas en órbitas circulares han sido medidas alrededor de galaxias tanto elípticas como espirales. Sin materia oscura, las velocidades deberían de disminuir con la distancia al centro de la galaxia, a un ritmo diferente para cada uno de los dos tipos de galaxia. Sin embargo, la materia oscura parece conspirar para mantener las velocidades constantes. Crédito: M. Cappellari and the Sloan Digital Sky Survey.
Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Michele Cappellari de la Universidad de Oxford, ha empleado datos obtenidos en el observatorio W. M. Keck de Hawái para analizar los movimientos de estrellas en las regiones exteriores de galaxias elípticas, siendo el primer estudio de este tipo que observa un gran número de estas galaxias. Los investigadores descubrieron parecidos gravitacionales sorprendentes entre las galaxias elípticas y las espirales, lo que implica la influencia de fuerzas desconocidas.
Los científicos, de Europa, USA y Australia, realizaron un gran rastreo de galaxias cercanas, llamado SLUGGS, que cartografió las velocidades de sus estrellas. Los investigadores aplicaron la ley de la gravedad de Newton para traducir estas medidas de velocidad en cantidades de materia distribuida por el interior de las galaxias.
«El resultado sorprendente de nuestro estudio es que [las estrellas de] las galaxias elípticas mantienen una velocidad circular notablemente constante hasta grandes distancias de sus centros, del mismo modo en que ya sabíamos que lo hacían las galaxias espirales», afirma Cappellari. «Ello significa que en estos tipos muy diferentes de galaxias, las estrellas y la materia oscura confabulan para redistribuirse de modo que se produzca este efecto, con las estrellas dominando las regiones interiores de las galaxias, y un cambio gradual en las regiones exteriores hacia el dominio de la materia oscura».
Sin embargo, esta conspiración no sale de forma natural de los modelos de materia oscura y es necesario introducir algunos ajustes sospechosos muy precisos para explicar las observaciones. Por esta razón, la conspiración ha conducido incluso a algunos autores a sugerir que en lugar de ser debida a la materia oscura podría deberse a que la ley de la gravedad de Newton se va haciendo más imprecisa a grandes distancias. Notablemente, décadas después de haber sido propuesta, esta teoría alternativa (sin materia oscura) todavía no puede ser descarta de forma concluyente.
NuSTAR de NASA capta posibles «gritos» de estrellas zombie
30/4/2015 de JPL / Nature
El telescopio Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) de NASA ha captado una nueva imagen en rayos X de alta energía (magenta) del bullicioso centro de nuestra galaxia la Vía Láctea. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Escudriñando el corazón de la galaxia la Vía Láctea, el telescopio Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) de NASA ha observado un misterioso resplandor de rayos X de alta energía que, según los científicos, podría ser los «aullidos» de estrellas muertas que se alimentan de sus compañeras estelares.
«Podemos ver un componente completamente nuevo del centro de nuestra galaxia con las imágenes de NuSTAR», comenta Kerstin Perez de Columbia University en New York, director de un nuevo informe sobre este descubrimiento publicado en la revista Nature. «No podemos explicar de modo definitivo la señal en rayos X todavía – es un misterio. Es necesario seguir trabajando».
Los astrónomos tienen cuatro teorías para explicar el sorprendente resplandor en rayos X, tres de los cuales incluyen distintos tipos de cadáveres estelares. Cuando las estrellas mueren, no siempre se van en silencio. A diferencia de las estrellas como nuestro Sol, las estrellas muertas colapsadas que pertenecen a parejas estelares o binarias pueden chupar material de sus compañeras. Ese proceso de alimentación cambia según la naturaleza de la estrella normal pero el resultado puede ser la emisión de rayos X.
El centro de nuestra galaxia la Vía Láctea bulle con estrellas jóvenes y viejas, agujeros negros pequeños y otras clases de cadáveres estelares, todos ellos pululando alrededor de un agujero negro supermasivo llamado Sagitario A*.
New Horizons detecta estructuras en la superficie de Plutón
30/4/2015 de Johns Hopkins Applied Physics Laboratory
Esta «película» muestra una serie de imágenes tomadas por LORRI de Plutón y Caronte en 13 momentos diferentes durante 6.5 días, del 12 al 18 de abril de 2015. Durante ese tiempo, la distancia de la nave espacial a Plutón disminuyó, pasando de 111 millones de kilómetros a 104 millones de kilómetros. Plutón y Caronte giran alrededor de su centro de masas (también llamado baricentro) una vez cada 6.4 días terrestres y estas imágenes captan una rotación completa del sistema. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Por primera vez las imágenes de la nave espacial New Horizons de NASA han puesto de manifiesto regiones brillantes y oscuras de la superficie del lejano Plutón – el objetivo primario del vuelo de New Horizons a mitad de julio.
Las imágenes fueron tomadas entre principios y mitad de abril a menos de 113 millones de kilómetros, empleando la cámara Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) de New Horizons. Una técnica llamada deconvolución de imagen hace más nítidas las imágenes en bruto y sin procesar que son enviadas a la Tierra. Los científicos de New Horizons interpretaron los datos, encontrando que el planeta enano posee amplias marcas en la superficie – algunas brillantes, algunas oscuras – incluyendo un área brillante en un polo que podría ser un casquete polar.
Las imágenes han captado también la mayor luna de Plutón, Caronte, girando en su órbita de 6.4 días de periodo. Los tiempos de exposición empleados para crear este conjunto de imágenes – una décima de segundo – eran demasiado cortos para que la cámara detectara las otras cuatro lunas de Plutón, mucho más pequeñas y débiles.
«Después de viajar durante más de nueve años a través del espacio, es asombroso ver Plutón, literalmente un punto de luz visto desde la Tierra, que se convierte en un lugar real justo delante de nuestros ojos», comenta Alan Stern, investigador principal de New Horizons en el Southwest Research Institute de Boulder, Colorado. «Estas increíbles imágenes son las primeras en las que podemos empezar a ver detalles de Plutón, y ya nos están demostrando que Plutón posee una superficie compleja».
Descubren tres supertierras en órbita alrededor de una estrella cercana
30/4/2015 de University of California Observatories / Astrophysical Journal
Ilustración artística del sistema planetario de HD 7924, mirando hacia nuestro Sol, que sería fácilmente visible a simple vista. Dado que HD 7924se encuentra en nuestro cielo del hemisferio norte, un observador que mirase hacia el Sol vería objetos como la Cruz del Sur y las Nubes de Magallanes cerca de nuestro Sol en su cielo. Crédito: Karen Teramura & BJ Fulton, UH IfA.
Un equipo de astrónomos ha descubierto un sistema planetario en órbita alrededor de una estrella a tan solo 54 años-luz con el telescopio Automated Planet Finder (APF) del Observatorio Lick y otros en Hawái y Arizona. El descubrimiento se produjo observando el bamboleo de la estrella HD 7924, producido por la atracción gravitatoria de los planetas que la orbitan. Los tres planetas están en órbita a una distancia de su estrella menor que la distancia a la que Mercurio gira alrededor del Sol, completando sus órbitas en sólo 5, 15 y 24 días.
Este descubrimiento muestra el tipo de sistema planetario que los astrónomos esperan encontrar alrededor de muchas estrellas cercanas en los próximos años. «Los tres planetas son diferentes de lo que podemos encontrar en nuestro Sistema Solar, con masas de 7 u 8 veces la masa de la Tierra y órbitas que les acercan mucho a su estrella nodriza», explica Lauren Weiss, de UC Berkeley.
