Diciembre 2015
El eslabón perdido entre la turbulencia en una estrella que colapsa, las hipernovas y los brotes de rayos gamma
1/12/2015 de UC Berkeley / Nature
Visualización por supercomputadora del campo magnético toroidal de una estrella masiva que muestra cómo en solo 10 milisegundos la rápida rotación diferencial eleva el campo magnético de las estrellas a miles de billones de veces el de nuestro Sol. Crédito: Robert R. Sisneros (NCSA) y Philipp Mösta.
Una simulación por supercomputadora de sólo 10 milisegundos del colapso de una estrella masiva para convertirse en una estrella de neutrones demuestra que estos episodios catastróficos, a menudo llamados hipernovas, pueden generar los enormes campos magnéticos necesarios para que la estrella explote y emita rayos gamma visibles al otro extremo del Universo.
Los resultados de la simulación, que serán publicados en la revista Nature, demuestran que cuando una estrella que gira colapsa, la estrella y su campo magnético giran cada vez más rápido, formando una dinamo que aumenta el campo magnético a mil billones de veces el campo magnético de la Tierra.
Un campo tan potente es suficiente para concentrar y acelerar el gas a lo largo del eje de rotación de la estrella, creando dos chorros de material que pueden acabar produciendo dos explosiones en direcciones opuestas de rayos gamma de muy alta energía.
Las dinamos estelares generan corrientes eléctricas como resultado de que los campos magnéticos se desplazan por el espacio; a su vez estas corrientes alimentan el campo magnético, produciéndose un bucle retroalimentado que acaba creando campos magnéticos gigantescos. «Una dinamo es un modo de transformar las estructuras magnéticas a pequeña escala del interior de una estrella masiva y convertirlas en las estructuras magnéticas cada vez mayores necesarias para producir hipernovas y brotes de rayos gamma de larga duración», comenta Philipp Mösta, de UC Berkeley. «La gente pensaba que este proceso podría funcionar», comenta. «Ahora lo hemos demostrado de hecho».
Torbellinos en Júpiter: girando en dirección contraria
1/12/2015 de Max Planck Institute for Solar System Research/ Nature Geoscience
Comparación entre una imagen de Júpiter y las nuevas simulaciones por computadora. La imagen (izquierda) muestra las nubes de Júpiter delineadas por vientos fuertes. Las franjas de viento con direcciones este y oeste producen las bandas de colores. Los torbellinos anticiclónicos son las manchas brillantes de la parte inferior de la imagen. Con un diámetro de 16000 kilómetros, la Gran Mancha Roja es el mayor tornado de nuestro Sistema Solar. En la simulación por computadora (derecha) los vientos anticiclónicos se muestran en azul, los vientos ciclónicos en rojo. Los anillos ciclónicos son visibles también como anillos más oscuros en la imagen de Júpiter (izquierda). Crédito: NASA/JPL/University of Alberta/MPS.
Los numerosos torbellinos que recubren Júpiter son provocados por flujos ascendentes de gas que se originan en las profundidades del planeta gigante. Esta es la conclusión a la que han llegado científicos de la Universidad de Alberta (Canadá) y del Instituto Max Planck de Investigaciones sobre el Sistema Solar (MPS, Alemania) después de intensas simulaciones por computadora. Los flujos ascendentes son desviados por capas de gas estables que se encuentran a gran altura y son retorcidos por la fuerza de Coriolis.
El modelo nuevo ha conseguido simular, por primera vez, que los torbellinos de Júpiter ocurren predominantemente en amplias bandas al norte y al sur del ecuador. Allí se encuentra la Gran Mancha Roja, un anticiclón gigante de la atmósfera del planeta que ha permanecido estable durante siglos. El modelo también explica por qué las tormentas de Júpiter giran en direcciones opuestas a las de la Tierra, es decir, en sentido horario en el hemisferio norte y en sentido antihorario en el sur.
«Nuestra simulación de alta resolución por computadora demuestra el papel fundamental de la interacción entre los movimientos a gran profundidad en el interior del planeta y la capa exterior estable», resume Johannes Wicht del MPS.
Los nuevos cálculos ofrecen una imagen muy realista de las capas superiores de la atmósfera de Júpiter: las corrientes del interior no producen anticiclones aleatoriamente sino preferentemente en las cercanías de los polos así como en ciertas bandas por arriba y por debajo del ecuador. El tamaño de estas estructuras disminuye al aumentar la distancia al ecuador. Esto coincide con las observaciones. «El patrón viene determinado por la dinámica del interior del planeta y, en particular, por la interacción entre los paquetes de gas que ascienden y las corrientes que fluyen hacia el oeste y hacia el este, algo que el modelo por computadora reproduce también de manera realista», comenta Wicht.
Una tímida galaxia vecina
1/12/2015 de ESO
La galaxia enana del escultor, captada en esta nueva imagen por la cámara Wide Field Imager, instalada en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, es una vecina cercana a nuestra galaxia, la Vía Láctea. A través de las escasas y dispersas estrellas de la galaxia enana del Escultor, puede verse el brillo de muchas otras galaxias mucho más distantes. Esta galaxia es mucho más pequeña, tenue y vieja que la Vía Láctea y aquí aparece como una nube de estrellas débiles que ocupan toda la imagen. Crédito: ESO.
La galaxia enana del Escultor, captada en esta nueva imagen por la cámara Wide Field Imager, instalada en el telescopio MPG/ESO de 2.2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, es una vecina cercana a nuestra galaxia, la Vía Láctea. A pesar de su proximidad, ambas galaxias tienen historias y personalidades muy distintas. Esta galaxia es mucho más pequeña y vieja que la Vía Láctea, lo que la convierte en un objeto de estudio muy valioso para estudiar la formación tanto de estrellas como de galaxias en el universo temprano. Sin embargo, debido a que es muy tenue, estudiar este objeto no es tarea fácil.
La galaxia enana del Escultor — también conocida como la enana elíptica del Escultor o la enana esferoidal del Escultor — es una galaxia enana esferoidal y una de las catorce galaxias satélite conocidas que orbitan la Vía Láctea. Estos autoestopistas galácticos se encuentran cerca del extenso halo de la Vía Láctea, una región esférica que se extiende mucho más allá de los brazos espirales de nuestra galaxia. Como su nombre indica, esta galaxia se encuentra en la constelación meridional del Escultor, a unos 280.000 años luz de la Tierra. A pesar de su proximidad la galaxia fue descubierta en 1937, ya que sus estrellas son débiles y se extienden a través del cielo.
Aunque es difícil de identificar, la galaxia enana del Escultor fue de las primeras galaxias enanas débiles en ser descubierta orbitando la Vía Láctea. Por aquel entonces, la forma de la pequeña galaxia intrigó a los astrónomos, pero hoy en día las galaxias esferoidales enanas juegan un importante papel, ya que permiten a los investigadores profundizar en el pasado del universo.
Se cree que la Vía Láctea, como todas las grandes galaxias, se formó a partir de la acumulación de galaxias más pequeñas durante los primeros días del universo. Si algunas de estas pequeñas galaxias siguen existiendo hoy en día, ahora deberían contener muchas estrellas extremadamente viejas. La galaxia enana del Escultor encaja perfectamente, ya que es una galaxia primordial con un gran número de estrellas muy antiguas, visibles en esta imagen.
Un púlsar suelta los frenos
1/12/2015 de AAS Nova / The Astrophysical Journal
![This still from an animation shows an artist’s impression of a pulsar, surrounded by strong magnetic field lines (blue) and emitting a beam of radiation (purple). [NASA]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/09/fig17-e1443626962683.jpg)
Instantánea de una animación artística de un púlsar rodeado por potentes líneas de campo magnético (azul) y emitiendo un haz de radiación (púrpura). Crédito: NASA.
En 2006 el púlsar PSR 1846–0258 lanzó inesperadamente una serie de emisiones en rayos X de mucha energía. Ahora un estudio ha determinado que ese episodio pude haber cambiado permanentemente el comportamiento de este púlsar, planteando preguntas sobre nuestros conocimientos acerca de cómo evolucionan los púlsares.
PSR 1846–0258 es un púlsar que transforma la energía de su rotación en radiación, frenándose lentamente de un modo predecible. Pero en 2006 emitió repentinamente una serie de explosiones cortas en rayos X duros y sufrió un aumento de flujo, algo típico de magnetares, que son púlsares alimentados por campos magnéticos extremadamente potentes. Después regresó a su comportamiento normal de púlsar alimentado por rotación.
Desde el descubrimiento de este suceso, los científicos han intentado aprender más de este extraño púlsar que parece encontrarse en la línea entre los púlsares alimentados por rotación y los magnetares.
En un estudio reciente, Robert Archibald (McGill University) y sus colaboradores publican los resultados de un estudio de 7 años del púlsar tras su extraño comportamiento, y los comparan con 6.5 años de datos anteriores a la explosión. Los investigadores han descubierto que la velocidad la que el púlsar se está frenando ha caído de repente después del estallido, un cambio drástico sin precedentes. Los modelos normales esperan que se produzca sólo un cambio ligero en el ritmo de frenado durante el curso de miles de años.
Los planetesimales y el origen de la inclinación de la Luna
2/12/2015 de Observatorire Côte d’Azur / Nature
Actualmente la Luna gira alrededor d la Tierra siguiendo una trayectoria inclinada unos 5 grados respecto a la de nuestro planeta alrededor del Sol. Pero por lo que sabemos la Luna se formó a partir de un disco de escombros situado en el plano ecuatorial de la Tierra. Así que por definición, la inclinación de la trayectoria lunar debería de ser nula. El hecho de que no lo sea plantea el conocido como «problema de la inclinación lunar».
En un artículo publicado en la revista Nature, dos investigadores del Observatorio de la Costa Azul de Niza, Kaveh Pahlevan y Alessandro Morbidelli, proponen una solución a este problema. La gran inclinación lunar sería debida a una serie de encuentros próximos de la pareja formada por la Tierra y la Luna con grandes cuerpos rocosos (conocidos como planetesimales) que constituyen los restos de la formación de los planetas telúricos (o rocosos), que también se formaron en el Sistema Solar interior. Los encuentros entre cuerpos de masas no despreciables pudieron producir fuertes perturbaciones gravitacionales que en ciertos casos pudieron tener el efecto de aumentar («excitar» en términos científicos) la inclinación de las trayectorias de los cuerpos involucrados.
Las simulaciones de Pahlevan y Morbidelli muestran que el periodo más favorable para la excitación de la inclinación lunar por las perturbaciones fue la fase de unos diez millones de años después de la formación de la Luna. Esta excitación fue resultado de dos efectos que competían. Por una parte, la Luna se alejaba rápidamente de la Tierra en comparación con su distancia inicial de formación de unos 20 000 km (ahora la Luna se encuentra a 38 000 km); por otra parte, el número de planetesimales dentro del Sistema Solar interior, y por tanto las perturbaciones inducidas sobre el sistemaTierra-Luna, disminuyeron rápidamente con el paso del tiempo por la tendencia de estos planetesimales a ser expulsados del Sistema Solar por perturbaciones con los planetas, o a precipitarse hacia el Sol o sobre otro planeta.
Su escenario se apoya, pues, en la existencia de planetesimales residuales después de la formación de la Luna. La existencia de una población de planetesimales que se acercó a nuestro planeta en aquella época y que a veces chocaron contra ella ha sido demostrada por la composición química del manto de la Tierra. Los estudios muestran que cerca de un 1% de la masa de la Tierra procede de colisiones con planetesimales después de la formación de la Luna. La fuerza del modelo de Pahlevan y Morbidelli reside en haber demostrado que esta misma población de planetesimales habría dado a la órbita de la Luna la inclinación que actualmente observamos.
Un exoplaneta exiliado, posiblemente expulsado del vecindario de su estrella
2/12/2015 de UC Berkeley / The Astrophysical Journal
La estrella HD 106906. El punto arriba a la derecha es un planeta que tiene 11 veces la masa de Júpiter y que se encuentra a más de 650 veces la distancia de la Tierra al Sol. Crédito: Paul Kalas, UC Berkeley.
Un planeta descubierto el año pasado a una distancia inusualmente grande de su estrella (16 veces más lejos que Plutón del Sol) puede haber sido expulsado de su lugar de nacimiento cerca de la estrella en un proceso similar al que podría haber ocurrido al principio de la historia de nuestro propio Sistema Solar.
Imágenes del Gemini Planet Imager (GPI) y del telescopio espacial Hubble muestran que la estrella tiene un cinturón de cometas asimétrico indicativo de un sistema solar muy perturbado, y de que las interacciones entre planetas que perturbaron los cometas dirigiéndolos hacia la estrella podrían también haber enviado el exoplaneta al exilio. El planeta puede que incluso posea su propio anillo de escombros que arrastró consigo.
«Pensamos que el planeta podría haber capturado material del cinturón de cometas y que está rodeado por un gran anillo de polvo o una envoltura polvorienta», afirma Paul Kalas. «Realizamos tres tests y encontramos pruebas provisionales de la presencia de una nube de polvo, pero aún está por confirmar».
«Las medidas realizadas sobre el planeta sugieren que puede ser más polvoriento que otros objetos y estamos realizando observaciones de seguimiento para comprobar si el planeta está realmente rodeado por un disco – una posibilidad excitante», comenta Abhi Rajan de Arizona State University.
Estos planetas son interesantes porque en su juventud nuestro propio Sistema Solar puede haber tenido planetas que fueron expulsados del vecindario local y ya no se encuentran entre los ocho planetas que vemos hoy en día.
El emparejamiento puede hacer posible la vida en otros planetas
2/12/2015 de University of Nevada / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista del sistema planetario de Kepler 9, mostrando dos planetas con masas similares a las de Saturno. Imagen cortesía de NASA.
En nuestra Galaxia puede haber miles de millones de sistemas planetarios donde uno o más planetas sean habitables. La nave espacial Kepler de NASA ha encontrado parejas de planetas con órbitas muy parecidas. Si un emparejamiento de este tipo ocurriera en el lugar adecuado, entonces los dos planetas podrían albergar vida, e incluso ayudarse mutuamente.
«Es intrigante imaginar un sistema en el que tienes dos planetas similares a la Tierra en órbita uno junto al otro», comenta Jason Steffen. «Si alguno de estos sistemas que hemos viso con el satélite Kepler fuera redimensionado al tamaño de la órbita de la Tierra, entonces los dos planetas estarían solo a una décima de unidad astronómica de distancia en su momento de acercamiento máximo. Eso es sólo 40 veces la distancia a la Luna».
Cuando los planetas están tan cerca varios procesos interesantes se hacen relevantes. El clima de la Tierra es estable gracias a que la inclinación del eje de rotación respecto del plano de la órbita es constante. Si dos planetas en órbitas vecinas provocan grandes cambios en sus inclinaciones, sus climas no serían estables. «Encontramos que las oblicuidades de los planetas en sistemas habitables múltiples no se ven afectadas realmente por tener órbitas cercanas», comenta Gongjie Li, del Harvard Smithsonian Center for Astrophysics.
Otro proceso importante sería la litopanspermia, que consiste en que material de un planeta que contiene vida sea expulsado por impactos de meteoritos y transportado a la superficie de otro planeta. «Los sistemas habitables múltiples podrían tener un árbol familiar microbiano con raíces y ramas simultáneamente en dos planetas diferentes», señala Steffen. «Sistemas como los que hemos investigado y sistemas de lunas en órbita alrededor de un planeta gigante en la zona habitable son algunos de los escenarios donde la vida – y en particular la vida inteligente – podría existir en dos lugares al mismo tiempo y en el mismo sistema».
Los astrónomos espían un vivero de exoplanetas bebé
2/12/2015 de Gemini Observatory
Imagen de HD 100546 obtenida con el instrumento para tomar imágenes de planetas del telescopio Gemini en longitudes de onda del infrarrojo cercano (1.6 micras). La cruz muestra la posición de la estrella, las líneas verdes muestran la región donde el coronógrafo bloquea nuestra vista del sistema. El planeta HD 100546 b se ve como un punto brillante situado al borde del disco. Crédito: Gemini Observatory.
Un equipo de astrónomos ha anunciado el descubrimiento de por lo menos uno, y probablemente dos, planetas bebé similares a Júpiter todavía en proceso de formación y rodeados por sus nubes natales de gas y polvo.
Este sistema, que rodea la estrella conocida como HD 100546, nos proporciona una vista hacia atrás en el tiempo que nos permite ver cómo eran en su adolescencia otros sistemas de exoplanetas ahora más desarrollados. La estrella es sorprendentemente similar a HR 8799, el primer sistema múltiple de planetas del cual se obtuvo una imagen directa y que había sido descubierto en 2008, pero los planetas de HR 8799 están ya completamente formados. «Ahora, siete años más tarde, podemos ver por primera vez cómo habría sido este sistema planetario cuando los planetas empezaban a existir», afirma el investigador principal Thayne Currie.
Los investigadores esperan realizar más descubrimientos estudiando los alrededores de HD 100546 con mayor profundidad. Según el estudiante graduado de la Universidad de Toronto Ryan Cloutier, los sistemas como éste, que contienen múltiples planetas gigantes en formación, tienen extensos brazos espirales en sus discos. «En el caso de HD 100546, sus brazos espirales podrían sugerir la presencia de planetas adicionales», comenta Cloutier. «De hecho, uno de los protoplanetas observados podría ser en realidad una zona caliente del disco o la señal de un protoplaneta no visto».
Los astrónomos, más cerca de explicar los misteriosos pulsos de radio rápidos del espacio exterior
3/12/2015 de University of British Columbia / Nature
Ilustración de artista de un estallido rápido en radio llegando a la Tierra. Los colores representan el brote llegando a dos longitudes de onda de radio diferentes. Fuente: University of British Columbia.
Los astrónomos han relacionado el origen de un estallido rápido en radio (Fast Radio Burst, FRB) con una región del espacio llena de gas altamente magnetizado. «Ahora sabemos que la energía de este brote en particular atravesó un campo denso magnetizado poco después de formarse», afirma Kiyoshi Masui, astrónomo de la Universidad de Britsih Columbia y director del estudio publicado hoy en Nature. «Esto restringe de modo significativo el ambiente de la fuente y el tipo de fenómeno que produjo el estallido, y significa que el origen del pulso probablemente se encuentra dentro de una nebulosa de formación de estrellas o en el remanente de una supernova».
Los estallidos rápidos en radio (FRB de sus iniciales en inglés) son brotes de energía del espacio que vemos como cortos destellos en ondas de radio con los telescopios de la Tierra y han intrigado a los astrónomos desde que se descubrieron hace una década. Aunque sólo han sido detectados 16, los científicos piensan de debería de haber miles de FRB al día.
El nuevo FRB recién descubierto fue encontrado con un software especial desarrollado por Masui y Jonathan Sievers de la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban, Sudáfrica, que los busca entre los datos tomados durante observaciones astronómicas en radio. «Escondida entre un conjunto de datos increíblemente grande encontramos una señal muy peculiar que encajaba con todas las características conocidas de un FRB, pero con un extraño elemento extra que simplemente no habíamos visto antes», afirma Jeffrey Peterson, de Carnegie Mellon.
Al estudiar con detalle los datos los investigadores descubrieron que el FRB mostraba rotación de Faraday, un giro como de sacacorchos que las ondas de radio adquieren cuando atraviesan un campo magnético potente. Los estudios adicionales de la señal revelaron que había pasado también por dos regiones diferentes de gas ionizado en su camino hacia la Tierra. La primera está muy cerca del origen del estallido (a menos de cien mil años-luz) probablemente dentro de la misma galaxia que la fuente. Sólo dos cosas podrían dejar esta huella en la señal: una nebulosa que rodeara la fuente o un centro galáctico.
El FRB, llamado FRB 110523, se originó a no más de 6 mil millones de años-luz de la Tierra.
Nuevos datos acerca de la creación de elementos pesados
3/12/2015 de University of Bonn / Nature
Ilustración de artista de dos partículas alfa, con la supercomputadora JUQUEEN del Centro de Supercomputación Jülich al fondo. Crédito: Jülich Research Center.
Las partículas alfa, como son llamados también los núcleos de los átomos de helio, juegan un papel decisivo en la formación de elementos más pesados. El carbono, por ejemplo, se forma por la fusión de estas partículas alfa. Si se añade otro núcleo de helio, se forma oxígeno. En la edición de hoy de la revista Nature, un equipo internacional de investigadores presenta un nuevo método usando supercomputadoras para crear simulaciones detalladas de estos procesos en el interior de las estrellas.
La simulación de los procesos que conducen a la formación de elementos pesados requiere un gran potencial de computación. Incluso las supercomputadoras más veloces del mundo sólo consiguen modelar la creación de los elementos muy ligeros. Todos los protones y neutrones a partir de los cuales se crean los núcleos atómicos interaccionan unos con otros. Además hay que tener en cuenta el amplio abanico de estados cuánticos posibles para cada partícula. La potencia de cómputo necesaria crece exponencialmente a medida que aumenta el número de partículas involucradas. Por esta razón, las simulaciones se han ceñido hasta ahora a reacciones con no más de cinco partículas.
Con ayuda de un nuevo método de computación, científicos de las universidades de Bonn y Bochum, del centro de investigación Jülich y de dos universidades americanas han conseguido modelar un proceso mucho más complejo. Examinaron la dispersión, o desviación, de dos núcleos de helio: una reacción que incluye un total de 8 nucleones (nombre conjunto que se da a protones y neutrones).
Para reducir el enorme esfuerzo de computación emplearon un truco: los investigadores colocaron los nucleones no en un espacio libre sino en una matriz virtual, cuyo estado puede ser calculado con mucha eficiencia con un gran número de procesadores en paralelo. De este modo el tiempo de cálculo para un sistema de 16 partículas es sólo cuatro veces mayor que para un sistema de 8 partículas. Si el tiempo de computación hubiera aumentado exponencialmente, como con los métodos tradicionales, la supercomputadora empleada, JUQUEEN, no habría tardado unas semanas sino varios miles de años.
¿De qué está hecho el Universo?
3/12/2015 de Université de Genève / Nature
Resultado de una simulación numérica que muestra la distribución de materia a gran escala, con los filamentos y los nudos. Crédito: V.Springel, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching bei München.
La materia llamada ordinaria, de la que está compuesto todo lo que conocemos, corresponde sólo al 5% del Universo. Aproximadamente la mitad de este porcentaje no ha sido todavía detectado. Las simulaciones numéricas hacen posible predecir que el resto de esta materia ordinaria debería de estar en las estructuras de gran escala que forman la «red cósmica» a temperaturas entre 100 000 y 10 millones de grados. Un equipo de investigadores ha observado directamente este fenómeno. La investigación muestra que la mayor parte de la materia ordinaria que falta se encuentra en forma de gas muy caliente asociado a filamentos intergalácticos.
El cúmulo de galaxias objeto de este estudio, Abell 2744, es un cúmulo masivo con una compleja distribución de materia luminosa y oscura en su centro. Los astrónomos lo han observado con el satélite XMM-Newton de ESA, que es capaz de detectar la señal de gas muy caliente debido a su sensibilidad frente a los rayos X.
Los sondeos de galaxias a gran escala muestran que la distribución de la materia ordinaria en el Universo no es homogénea. Por el contrario, bajo la acción de la gravedad, la materia se concentra en estructuras filamentarias formando una red de nudos y enlaces llamado la «red cósmica». Las regiones que experimentan la fuerza gravitatoria mayor colapsan y forman los nudos de la red, como Abell 2744. Estos nudos se conectan unos con otros con filamentos, en cuyo interior los astrónomos han detectado la presencia de gas y, por consiguiente, de los bariones perdidos.
Los astrofísicos apuntaron XMM en la dirección de las áreas donde sospechaban encontrar filamentos y por tanto, la presencia de estructuras de gas caliente a 10 millones de grados. Así, por primera vez han podido medir la temperatura y densidad de estos objetos, encontrando que se correspondían con las predichas por los modelos numéricos. Gracias a eso, ahora tenemos una idea de la forma que ha tomado la materia ordinaria que falta.
El Sol podría emitir fulguraciones 1000 veces mayores que las registradas hasta ahora
3/12/2015 de EurekAlert / University of Warwick / Astrophysical Journal Letters
Izquierda: ilustración de artista de un Sol «tranquilo», sin fulguraciones solares. Derecha:el aspecto que tendría una superfulguración en el Sol. Una gran estructura en forma de bucle se elevaría sobre una región activa del Sol. Crédito: Warwick/Ronald Warmington.
Una investigación, dirigida por la Universidad de Warwick, ha descubierto una superfulguración estelar en una estrella observada por el telescopio espacial Kepler con patrones ondulatorios similares a los que han sido observados en fulguraciones solares. Las superfulguraciones son miles de veces más potentes que las registradas en el Sol y se observan con frecuencia en algunas estrellas.
La estrella binaria KIC9655129 de la Vía Láctea es conocida por sus superfulguraciones. Los investigadores sugieren que los parecidos entre la superfulguración de KIC9655129 y las fulguraciones solarse del Sol indican que el proceso físico que las produce podría ser el mismo, por lo que nuestro Sol podría también producir una superfulguración.
Las fulguraciones solares pueden tener energías equivalentes a 100 millones de bombas de un megatón, pero una superfulguración en el Sol podía liberar energía equivalente a 1000 millones de bombas de un megatón. Si esto ocurriera, los sistemas de comunicación y suministro de energía de la Tierra podrían correr un serio riesgo de fallo.
«Las fulguraciones solares normalmente consisten en series de pulsos que se producen de modo regular. A menudo esos pulsos parecen ondas, con una longitud de onda que está relacionada con varias propiedades de la región del Sol que está produciendo la fulguración. El estudio de ondas como esas es lo que se llama sismología coronal. Ocasionalmente las fulguraciones solares contienen ondas múltiples superpuestas una sobre otra, que pueden ser fácilmente explicables por la sismología coronal. Hemos encontrado pruebas de ondas múltiples, o periodicidades múltiples, en una superfulguración estelar y las propiedades de estas ondas concuerdan con las que se producen en fulguraciones solares», comenta Chloë Pugh, director del estudio.
El telescopio Horizonte de Sucesos revela el campo magnético del agujero negro central de la Vía Láctea
4/12/2015 de CfA / Science
Ilustración de artista del agujero negro del centro de nuestra galaxia rodeado por un disco caliente de material. Las líneas azules muestran los campos magnéticos. El telescopio Horizonte de Sucesos ha medido estos campos magnéticos por primera vez, con una resolución que es seis veces el tamaño del horizonte de sucesos. Ha descubierto que los campos magnéticos están desordenados, aunque otras regiones presentan patrones mucho más organizados, posiblemente en la región donde se formarían los chorros de material (mostrados como un estrecho haz amarillo que se dirige hacia arriba en la imagen). Crédito: M. Weiss/CfA.
La mayoría de la gente piensa que los agujeros negros son como aspiradores gigantes que aspiran todo lo que se acerca demasiado. Pero en realidad, los agujeros negros supermasivos de los centros de las galaxias son más bien como motores cósmicos, que convierten energía de la materia que cae hacia ellos en intensa radiación que puede brillar más que la luz de todas las estrellas juntas que tienen alrededor. Si el agujero negro está girando puede crear potentes chorros de material que se propagan a miles de años-luz y dan forma a galaxias enteras. Estos motores de agujeros negros se piensa que son alimentados por campos magnéticos. Por primera vez, los astrónomos han detectado campos magnéticos justo fuera del horizonte de sucesos del agujero negro del centro de nuestra galaxia la Vía Láctea.
«Se había predicho la existencia de estos campos magnéticos, pero nadie los había visto antes. Nuestros datos constituyen una sólida base observacional para décadas de trabajo teórico», comenta el investigador principal del proyecto Shep Doeleman (CfA/MIT). Este logro ha sido posible usando el Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT de sus iniciales en inglés), una red global de radiotelescopios que se unen para funcionar como un solo telescopio gigante del tamaño de la Tierra. Como los telescopios proporcionan más detalles cuanto mayores son, el EHT puede resolver estructuras de hasta 15 microsegundos de arco (el equivalente angular a ver una bola de golf en la Luna).
Esta resolución tan alta es necesaria porque un agujero negro es el objeto más compacto del Universo. El agujero negro central de la Vía Láctea Sgr A* pesa unos 4 millones de veces lo que el Sol, pero su horizonte de sucesos es menor que la órbita de Mercurio. Y dado que está situado a 25 000 años-luz, este tamaño corresponde a sólo 10 microsegundos de arco. Por fortuna, la intensa gravedad del agujero negro desvía la luz y aumenta el horizonte de sucesos de modo que parece mayor en el cielo, unos 50 microsegundos de arco, una región que el EHT puede resolver con facilidad.
Sgr A* está rodeado por un disco de material en órbita alrededor del agujero negro. Los investigadores han descubierto que los campos magnéticos de algunas regiones cercanas al agujero negro están desordenados, con bucles revueltos y espirales que parecen espaguetis enredados. Por contra, otras regiones muestran patrones mucho más organizados, posiblemente en la región donde se generarían los chorros. También han descubierto que los campos magnéticos fluctúan en escalas cortas de tiempo de sólo unos 15 minutos.
Nuevos datos sobre las fulguraciones solares
4/12/2015 de CfA / Science
Ilustración del mecanismo por el cual las partículas con carga eléctrica son aceleradas en una fulguración solar hasta casi la velocidad de la luz. Crédito: Alexandra Angelich, NRAO/AUI/NSF.
Un equipo de astrónomos ha dado un paso importante en la confirmación de cómo las fulguraciones solares aceleran las partículas con carga eléctrica, como electrones y protones, a velocidades cercanas a la de la luz.
«Se pensaba que un tipo específico de onda de choque producida por las fulguraciones solares podría ser la responsable de la aceleración de estas partículas, pero no teníamos una prueba observacional convincente de este mecanismo. Ahora, utilizando el potencial del radiotelescopio VLA tenemos un resultado fundamentalmente nuevo que apoya firmemente este escenario teórico», comenta el autor principal del estudio Bin Chen.
Las fulguraciones solares son asociadas a menudo con erupciones potentes que expulsan grandes cantidades de material del Sol. Los científicos piensan que las fulguraciones son producidas por la emisión repentina de energía de los campos magnéticos solares. Los campos magnéticos de la atmósfera del Sol están revueltos y retorcidos. Se emite una cantidad enorme de energía cuando estos campos se reconfiguran a sí mismos en un proceso conocido como reconexión magnética. Sin embargo, los investigadores no tenían claro cómo el proceso de emisión de energía podía impulsar las partículas eléctricas de alta velocidad que emergen de las fulguraciones.
Las nuevas observaciones con el VLA apoyan la idea de que la aceleración se produce en una región de la fulguración donde gases solares que fluyen rápidamente interfieren con bucles densos del campo magnético. Esto crea una onda de choque, similar a la explosión sónica de un avión, salvo por el detalle de que permanece en un lugar conocido como «frente de choque de terminación». Los electrones son vapuleados repetidamente por el frente de choque que los acelera a velocidades cada vez mayores. Las observaciones con el VLA de este frente de choque se ajustan bien a las simulaciones por computadora que producen estos fenómenos en fulguraciones.
Un estudiante descubre una estrella camaleónica que ha engañado a los astrónomos durante años
4/12/2015 de The University of Sydney / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)
Imágenes en alta resolución angular de CW Leo tomadas a lo largo de más de ocho años. Fuente: Paul Stewart y Peter Tuthill, University of Sydney.
Un estudiante graduado ha descubierto que los astrónomos han interpretado erróneamente durante años el polvo que rodea la estrella más brillante en el infrarrojo del cielo del hemisferio norte. Las imágenes que han publicado muestran que ninguna de las manchas brillantes previamente identificadas contiene realmente la estrella, que ahora se cree que está enterrada en su propio polvo a 450 años-luz de la Tierra.
La estrella CW Leo sería la segunda estrella más brillante que veríamos en el cielo si nuestros ojos pudieran captar la luz infrarroja. Imágenes de su ambiente circunestelar revelan la importante evolución que ha tenido lugar a lo largo de más de ocho años, demostrando que ninguna de las zonas brillantes previamente identificadas es realmente la estrella. Ahora los astrónomos piensan que debe de estar escondida, enterrada bajo su propia envoltura de polvo.
El estudiante graduado Paul Stewart ha reconstruido imágenes tomadas entre los años 2000 y 2008, resultando ser más parecidas a una mancha de tinta cambiante que a una estrella. El profesor Peter Tuthill, supervisor del trabajo, afirmó que las nuevas imágenes han dejado claro que los penachos y concentraciones de polvo caliente expulsados por la estrella gigante roja han confundido a generaciones de astrónomos, que las tomaron por elementos clave de la estructura del sistema.
El nuevo trabajo ha demostrado que ninguna de las estructuras identificadas previamente en el ambiente circunestelar de CW Leo era permanente y, por tanto, no podían indicar la posición de la estrella.
Telescopios espaciales de NASA observan la imagen aumentada de la galaxia menos brillante del Universo temprano conocida
4/12/2015 de Hubble site / The Astrophysical Journal
Imagen del cúmulo de galaxias masivo MACS J0416.1-2403 situado a unos 4 mil millones de años-luz y con una masa equivalente a la de mil billones de soles. En el recuadro vemos la imagen aumentada de una galaxia extremadamente débil y lejana, que existía 400 millones de años después del Big Bang. El Hubble pudo observarla gracias a que el campo gravitatorio del cúmulo ha hecho que su imagen sea 20 veces más brillante que en la realidad. Crédito: NASA, ESA, y L. Infante (Pontificia Universidad Católica de Chile).
Un equipo de astrónomos ha descubierto, con el poder combinado de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de NASA, el objeto menos brillante que haya sido observado en el Universo temprano. Existía unos 400 millones de años después del Big Bang, que tuvo lugar hace 13800 millones de años. Los investigadores han llamado Tayna al objeto, que significa «primogénito» en Aymara, una lengua hablada en los Andes y el Altiplano en Sudamérica.
Aunque Hubble y Spitzer han detectado otras galaxias que han roto récords en términos de distancia, este objeto representa una clase más pequeña y menos brillante de galaxias nuevas que se están formando y que hasta ahora habían eludido la detección. Estos objetos débiles puede que sean más representativos del Universo temprano y proporcionan datos acerca de la formación y evolución de las primeras galaxias.
«Gracias a esta detección nuestro equipo ha podido estudiar, por primera vez, las propiedades de objetos extremadamente débiles formados poco después del Big Bang», comenta el autor principal Leopoldo Infante, astrónomo de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Este remoto objeto forma parte del descubrimiento de 22 galaxias jóvenes de épocas antiguas situadas muy cerca del horizonte observable del Universo. Esta investigación constituye un aumento sustancial en el número conocido de galaxias muy lejanas.
La pequeña galaxia fue vista solo gracias a una «lupa» natural del espacio. Dentro del programa Frontier Fields, el Hubble observó un cúmulo masivo de galaxias, MACS J0416.1-2403, situado a unos 4 mil millones de años-luz de distancia y cuya masa es equivalente a la de mil billones de soles. Este cúmulo gigante actúa como una lente, desviando y aumentando la luz de los objetos que se encuentran por detrás de él, a mayor distancia de la Tierra. Así, la gravedad del cúmulo realzó la luz de la protogalaxia lejana haciéndola parecer 20 veces más brillante de lo normal.
ALMA observa galaxias bebé monstruosas acunadas en la oscuridad
9/12/2015 de ALMA / Astrophysical Journal Letters
Ejemplo de galaxias monstruosas. Izquierda: imagen tomada en longitudes de onda submilimétricas con el telescopio ASTE. Parece que haya una gran galaxia monstruosa. Centro: imagen tomada en submilimétricas con ALMA, donde se puede ver que en realidad hay tres galaxias monstruosas cercanas entre sí. Derecha: la misma región fotografiada en luz visible con Subaru donde apreciamos que no todas las galaxias monstruosas son visibles o que al menos algunas de ellas deben de ser muy débiles en el óptico. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ, H. Umehata (The University of Tokyo).
Un equipo de astrónomos ha descubierto un nido de galaxias bebé monstruosas a 11500 millones de años-luz de distancia, utilizando la red de radiotelescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Las galaxias jóvenes parecen residir en la intersección de filamentos gigantescos en una red de materia oscura. Este descubrimiento es importante para comprender cómo se forman las galaxias gigantes como éstas y cómo evolucionan hasta convertirse en enormes galaxias elípticas.
Vivimos en una época relativamente tranquila de la historia del Universo. Hace diez mil millones de años, mucho antes de que el Sol y la Tierra se formaran, había zonas del Universo ocupadas por galaxias monstruosas con ritmos de formación de estrellas cientos o miles de veces mayores que los que observamos actualmente en la Galaxia la Via Láctea. No quedan galaxias monstruosas en el Universo moderno, pero los astrónomos piensan que estas galaxias jóvenes maduraron para convertirse en las galaxias elípticas gigantes que vemos en el Universo actual.
Los investigadores buscaron estas galaxias bebé en una pequeña zona del cielo llamada SSA22, en la constelación de Acuario. Con el telescopio de 10m ASTE, operado por NAOJ, encontraron indicaciones de que podría haber un cúmulo de galaxias enormes. Los astrónomos compararon las posiciones de estas galaxias con la posición de un cúmulo de galaxias jóvenes situado a 11500 millones de años-luz de la Tierra en SSA22, que había sido estudiado con el telescopio Subaru en luz visible. La forma del cúmulo observado por Subaru indica la presencia de una enorme red tridimensional de materia oscura invisible. Esta estructura filamentaria de materia oscura se piensa que es progenitora de las estructuras a gran escala del Universo.
Los investigadores notaron que sus jóvenes galaxias parecían estar situadas justo en la intersección de los filamentos de materia oscura. Este descubrimiento apoya el modelo de que las galaxias monstruosas se forman en áreas donde se concentra la materia oscura.Y dado que las grandes galaxias elípticas actuales son simplemente galaxias monstruosas que se han «domesticado» con el paso del tiempo, también ellas deben de haberse originado en nexos de la estructura a gran escala.
Descubren el origen de los elementos pesados del Universo
9/12/2015 de The Hebrew University of Jerusalem / Nature Physics
![An artist's impression of two stars orbiting each other and progressing (from left to right) to merger with resulting gravitational waves. [Image: NASA/CXC/GSFC/T.Strohmayer] - See more at: http://www.ligo.org/science/GW-Inspiral.php#sthash.ejJtoeiA.dpuf](http://www.ligo.org/science/GW-Overview/images/inspiral_image.jpg)
Ilustración de artista de dos estrellas en órbita una alrededor de la otra que evolucionan (de izquierda a derecha) hasta fundirse entre sí, produciendo una gran cantidad de elementos pesados como el plutonio-244, así como ondas gravitacionales. Crédito: NASA/CXC/GSFC/T.Strohmayer.
Un equipo de científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén sugiere una solución para el misterio del origen del plutonio radiactivo en la Galaxia. Todo el plutonio utilizado en la Tierra se fabrica artificialmente en reactores nucleares. Pero resulta ahora que también es producido en la naturaleza.
El plutonio es un elemento radiactivo. Su isótopo más longevo es el plutonio-244, con una vida de 120 millones de años. La detección del plutonio en la naturaleza implicaría que el elemento fue sintetizado en un fenómeno astrofísico no hace mucho tiempo (al menos a escalas galácticas de tiempo) y, por tanto, que su origen no puede estar muy lejos de nosotros.
Hace unos años se descubrió que el Sistema Solar primitivo contenía una cantidad importante de plutonio-244. Pero en los últimos 100 millones de años ha llegado muy poco plutonio-244 a la Tierra desde el espacio exterior. Los científicos de la Universidad Hebrea explican ambas observaciones sugiriendo que la fuente del plutonio-244 (así como de otros elementos raros como el oro y el uranio) se encuentra en las fusiones de estrellas binarias de neutrones. Estas fusiones son fenómenos extraordinariamente infrecuentes y se piensa que producen grandes cantidades de elementos pesados.
El modelo implica que se produjo una fusión de este tipo accidentalmente en las cercanías de nuestro Sistema Solar menos de cien millones de años antes de que naciera. Esto produjo la cantidad relativamente alta de plutonio-244 observada en el Sistema Solar primitivo. Por otro lado, la cantidad relativamente pequeña de plutonio-244 que llega a la Tierra desde el espacio interestelar hoy en día se debe a la poca frecuencia de estos fenómenos. No se ha producido ninguno en los últimos 100 millones de años en las cercanías del Sistema Solar.
La mitad de los candidatos a exoplanetas gigantes de Kepler son falsos positivos
9/12/2015 de Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço / Astronomy & Astrophysics
Ilustración artística de una enana marrón. Las enanas marrones son más calientes y masivas que los planetas gigantes gaseosos pero no tienen masa suficiente para convertirse en estrellas. Sus atmósferas pueden ser parecidas a las de los planetas gigantes gaseosos. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Un equipo internacional dirigido por Alexandre Santerne del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço de la Universidad de Oporto (Portugal) ha llevado a cabo una campaña de velocidades radiales que ha durado cinco años en candidatos a exoplanetas gigantes de Kepler con el espectrógrafo SOPHIE descubriendo que un 52.3% eran en realidad binarias eclipsantes y un 2.3% eran enanas marrones.
Santerne comenta: «Se pensaba que la fiabilidad de la detección de explanetas con Kepler era muy buena – sólo entre un 10% y un 20% de los candidatos no eran planetas. Nuestro amplio estudio espectroscópico de los mayores exoplanetas descubiertos por Kepler demuestra que este porcentaje es mucho mayor, incluso por encima del 50%. Esto tiene consecuencias importantes en lo que sabemos acerca de la población de exoplanetas en el campo de Kepler».
Uno de los miembros del equipo, Vardan Adibekyan añade: «La detección y caracterización de planetas es usualmente una tarea muy sutil y difícil. En este trabajo hemos demostrado que incluso los planetas grandes y fáciles de detectar son difíciles de tratar. En particular, demostramos que menos de la mitad de los candidatos a planetas con tránsitos existen realmente. El resto son falsos positivos debidos a diferentes tipos de fuentes astrofísicas de luz o ruido».
Los exoplanetas gigantes en tránsito son fácilmente imitados por falsos positivos, así que las observaciones espectroscópicas son necesarias para determinar la naturaleza planetaria de los tránsitos observados y además detectan con facilidad los sistemas con varias estrellas que se superponen en el campo visual.
El estudio espectroscópico permitió obtener límites de las masas de los planetas, lo que combinado con el radio medido por los tránsitos con Kepler permitió calcular la densidad de estos exoplanetas gigantes. Los investigadores encontraron también una conexión inicial entre la densidad de estos planetas y la metalicidad de sus estrellas, pero esto necesita ser confirmado. Además comprobaron que los planetas gigantes que son irradiados moderadamente por sus estrellas no están hinchados. La caracterización detallada de la estructura interna de estos planetas podría arrojar luz nueva sobre las teorías de formación y evolución planetarias.
Científicos del IAA y la UGR cuestionan los resultados obtenidos hasta ahora en el estudio de estrellas pulsantes
9/12/2015 de Instituto de Astrofísica de Andalucía / Astronomy & Astrophysics
Representación de las ondas acústicas en una estrella. Fuente: ESO.
Un estudio, que emplea datos ultraprecisos de los satélites CoRot y Kepler, aporta dos ejemplos que ponen en duda el uso de una herramienta empleada en casi todos los estudios de oscilaciones estelares.
El movimiento del gas dentro de las estrellas produce ondas sísmicas, que a su vez provocan deformaciones en su superficie. Y estos «terremotos» (o pulsaciones) estelares se traducen en cambios periódicos en la luminosidad de la estrella, cuyo estudio permite determinar la estructura y los procesos físicos que ocurren su interior. Un grupo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y de la Universidad de Granada (UGR) ha revisado las herramientas empleadas en la interpretación de este tipo de datos (los periodogramas) y ha hallado que el método empleado desde hace décadas no puede usarse de manera universal.
«Hasta ahora se había dado por supuesto que las pulsaciones estelares eran suaves, y nosotros nos preguntamos hasta qué punto era así, ya que sí hay fenómenos que pueden originar variaciones abruptas», apunta Pascual (IAA-CSIC). Y hallaron que HD174936 y KIC006187665, estrellas observadas por los satélites CoRoT y Kepler respectivamente, presentaban en efecto variaciones abruptas, lo que constituye un indicio inequívoco de que la herramienta de análisis empleada hasta ahora no es la adecuada en todos los casos.
Los periodogramas se emplean en multitud de ámbitos científicos, desde la geología o la biología hasta la econometría. «Este hallazgo supone un ejemplo de que, contrariamente a lo esperado, los periodogramas no pueden emplearse en todos los casos de estudio -apunta Javier Pascual (IAA-CSIC)-. Y, al emplearse sin comprobar si las condiciones iniciales de fenómeno justifican su uso, pueden derivar en resultados erróneos».
Amoníaco en la superficie de Ceres
10/12/2015 de Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) / Nature
Una imagen del cráter Occator sobre un modelo digital del terreno ofrece una vista en perspectiva similar al 3D de la estructura el impacto. Pueden observarse distintas zonas luminosas visibles en este cráter. La parte interior del cráter mide unos 10 kilómetros de diámetro y medio kilómetro de profundidad. El cráter Occator mide unos 90 kilómetros de ancho. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Trazas de arcilla que contienen amoníaco. Es lo que señalan los datos tomados por el instrumento VIR de la sonda Dawn en la superficie del planeta enano Ceres. El descubrimiento sugiere que Ceres se puede haber formado en una zona más lejana del Sistema Solar respecto a su posición actual.
«El descubrimiento de compuestos de amonio en Ceres indica que este cuerpo puede, al menos en parte, haberse formado de material que condensó a bajas temperaturas, típicas de las zonas más exteriores del Sistema Solar. El amoníaco ha sido identificado, por ejemplo, en algunos cuerpos transneptunianos y en el sistema de Plutón. Este descubrimiento podría confirmar algunas de las teorías acerca de la migración de los planetas en las fases primordiales del Sistema Solar», ha indicado Maria Cristina De Sanctis, autora principal del artículo publicado hoy en la revista Nature.
La presencia del amoníaco es un dato de importancia fundamental para el estudio de la historia evolutiva de Ceres. Hoy en día, con las condiciones actuales de temperatura y presión, el hielo de amoníaco no podría sobrevivir sobre la superficie.Y tampoco en el pasado pudo, según el parecer de los científicos, haberse creado el amoníaco en cantidades compatibles con las observaciones actuales de VIR, considerando a Ceres en su posición actual. Esta contradicción sugiere la posibilidad de que Ceres no se haya formado donde se encuentra ahora, en el Cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter.
Los últimos datos recopilados por la sonda resaltan aún más las diferencias entre los dos cuerpos observados por Dawn: Vesta es seco y presenta una superficie rica en cráteres que dan testimonio de su pertenencia al Cinturón de Asteroides. En cambio, Ceres es un pequeño mundo oscuro y con características morfológicas cuya naturaleza es todavía desconocida.
Ahora habrá que esperar a la próxima fase de la misión, prevista para mediados de diciembre: en ese periodo DAWN observará Ceres desde «solo» 380 kilómetros de distancia, lo que le permitirá realizar imágenes de alta resolución de importancia fundamental para el progreso de la investigación planetológica.
Vapor de agua en el cráter Occator de Ceres
10/12/2015 de Max Planck Institute for Solar System Research / Nature
Mosaico de la superficie de Ceres: más de 130 manchas brillantes (marcadas en rojo) están asociadas con cráteres, como se ve en la imagen. Tres recuadros permiten observar con más detalles algunas de estas regiones. Una especie de bruma aparece sobre el cráter Occator (arriba izquierda) cuando el Sol brilla en su interior. Por tanto, podría indicar que el cráter contiene agua congelada bajo la superficie. Arriba derecha: el cráter Oxo es la segunda estructura más brillante de Ceres. En él también se ha observado una especie de niebla. Abajo: un cráter típico sin agua. El brillo se debe a sales minerales que se habrían secado con el paso del tiempo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Cuando el Sol brilla dentro del cráter Occator en la superficie del planeta enano Ceres, aparece una especie de bruma sobre su mancha más brillante. Se puede ver en imágenes tomadas por el sistema de cámaras a bordo de la sonda espacial Dawn de NASA que han sido publicadas en la edición de hoy de la revista Nature por investigadores del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar. La niebla indica que puede existir agua congelada cerca de la superficie. Las manchas brillantes del cráter Occator probablemente contienen sulfatos de magnesio, un tipo de sales minerales. Muchas de las otras áreas brillantes de la superficie de Ceres probablemente ahora solo contienen sales minerales secas. Los nuevos resultados demuestran que desde el nacimiento del Sistema Solar el agua congelada ha podido sobrevivir no sólo en sus regiones más alejadas sino también en el cinturón de asteroides que se encuentra relativamente cerca.
La sonda Dawn de NASA está explorando el Cinturón de Asteroides, una región entre las órbitas de Marte y Júpiter poblada por innumerables asteroides, algunos grandes, otros pequeños. Al principio de este año, durante la fase de acercamiento a Ceres, unas manchas brillantes en la superficie del mayor habitante del Cinturón de Asteroides dispararon la imaginación de científicos y legos por igual. ¿Se trataba de hielo? ¿O son sales lo que dan a las manchas su alta reflectividad?
«Actualmente estamos probablemente viendo los restos de un proceso de evaporación que se encuentra en diferentes fases en distintos lugares. Quizás estamos siendo testigos de la última fase de un periodo anterior más activo», afirma Andreas Nathues del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar de Göttingen, director del estudio.
La luz reflejada al espacio por las más de 130 manchas brillantes es diferente a la de otras regiones; contiene una alta proporción de color azul, por ejemplo. Además la mancha central de la parte más interior del cráter Occator es mucho más brillante que otras regiones brillantes de la superficie. «En algunas de nuestras imágenes es posible reconocer una neblina difusa sobre el fondo del cráter», comenta Nathues. La bruma se produce siguiendo un ciclo diario, siempre cuando la luz solar alcanza el fondo del cráter. «El hielo posiblemente se evapora allí y arrastra partículas pequeñas», sugiere el investigador. El proceso recuerda a la emisión de gases en los cometas pero actualmente se produce de un modo tranquilo y sin erupciones.
Resuelven el misterio de las estrellas que «han vuelto a nacer»
10/12/2015 de University of Texas / The Astrophysical Journal
Izquierda: ilustración de artista de una estrella normal en un sistema binario atrayendo hacia sí materia de una compañera vieja que se ha convertido en una estrella gigante roja, aumentando su tamaño original varios cientos de veces. Derecha: tras un par de cientos de millones de años la estrella gigante roja se ha consumido y ha colapsado en una enana blanca que brilla intensamente en longitudes de onda del ultravioleta. La estrella compañera ha acumulado el hidrógeno capturado a la estrella gigante roja y se ha convertido en una estrella mucho más caliente, brillante y azul. Crédito: NASA/ESA, A. Feild (STScI).
La astrónoma Natalie Gosnell de la Universidad de Texas ha descubierto con el telescopio espacial Hubble por qué algunas estrellas no evolucionan tal como se espera. Estas estrellas, llamadas «rezagadas azules», parecen más calientes y azules de lo que deberían por su edad avanzada. Es casi como si de algún modo rejuvenecieran para parecer mucho más jóvenes de lo que son realmente.
Aunque las rezagadas azules fueron identificadas por primera vez hace 62 años, los astrónomos todavía no se han puesto de acuerdo acerca de las razones de su extraño aspecto. La explicación más popular entre otras teorías competidoras es que una estrella vieja arroja material sobre una estrella compañera más pequeña. La estrella más pequeña acumula masa y se hace más caliente y azul mientras que la compañera envejecida agota su combustible y colapasa en una enana blanca.
Para comprobar esta teoría, el equipo de Gosnell realizó un estudio del cúmulo abierto de estrellas NGC 188 que tiene 21 rezagadas azules. De estas, descubrió que 7 tenían compañeras enanas bancas, identificándolas por su brillo ultravioleta detectable por el Hubble. Y en las 14 restantes encontró otras 7 que mostraban pruebas de transferencia de materia entre las estrellas a través de otros mecanismos. Gosnell piensa que se trata de vieja binarias de enana blanca- rezagada azul y que indican que dos tercios de las rezagadas azules se forman por transferencia de materia.
«Hasta ahora no existía una prueba observacional concreta, solo resultados indicativos», comenta Gosnell. «Es la primera vez que podemos poner limites a la fracción de rezagadas azules formadas por transferencia de masa».
El VLT revisita una curiosa colisión cósmica
10/12/2015 de ESO / Astronomy & Astrophysics
Estas nuevas imágenes del Very Large Telescope de ESO, instalado en el observatorio Paranal, revelan los espectaculares restos de una colisión cósmica con 360 millones de años de antigüedad. Entre los escombros se encuentra una misteriosa y singular joven galaxia enana. Esta galaxia proporciona a los astrónomos una oportunidad excelente para aprender más acerca de estas galaxias que se creen comunes en el universo temprano, pero que normalmente son demasiado débiles y lejanas para poder observarlas con los telescopios actuales.
NGC 5291, el dorado óvalo brumoso que domina el centro de esta imagen, es una galaxia elíptica situada a casi 200 millones de años luz de distancia, en la constelación del Centauro. A lo largo de más de 360 millones años, NGC 5291 ha estado implicada en una dramática y violenta colisión a medida que otra galaxia viajaba a inmensas velocidades disparada hacia su núcleo. El accidente cósmico expulsó enormes chorros de gas hacia el espacio cercano que, más adelante, se condensó formando un anillo alrededor de NGC 5291.
Con el tiempo, el material del anillo se fue fusionando y colapsó en decenas de regiones de formación estelar y varias galaxias enanas, zonas que podemos ver en esta imagen como regiones blancas y de tonos azul pálido dispersas alrededor de NGC 5291. Esta nueva imagen fue obtenida con el instrumento FORS, instalado en el VLT. El cúmulo de material más masivo y luminoso, situado a la derecha de NGC 5291, es una de estas galaxias enanas y es conocida como NGC 5291N.
Observaciones detalladas, llevadas a cabo con el espectrógrafo MUSE, han dado a conocer que las partes exteriores de la galaxia tenían características típicamente asociadas con la formación de nuevas estrellas, pero lo que se observó no concordaba con lo esperado en los modelos teóricos actuales. Los astrónomos sospechan que estos fenómenos inusuales pueden ser el resultado de colisiones masivas de gas en la región.
NGC 5291N no parece ser una típica galaxia enana, pero en cambio comparte un sorprendente número de similitudes con las grumosas estructuras que hay dentro de muchas de las galaxias con formación estelar en el universo distante. Es un sistema único en nuestro universo local y un importante laboratorio para el estudio de galaxias tempranas ricas en gas, que normalmente están muy lejos como para ser observadas en detalle por los telescopios actuales.
Descubren una joven estrella gigante rica en litio
11/12/2015 de Phys.org / Astronomy and Astrophysics
Esta imagen del Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) del observatorio de ESO en La Silla (Chile) muestra Nova Centauri 2013 en julio de 2015 como la estrella más brillante del centro de la imagen. Corresponde a más de dieciocho meses después de la primera explosión. Esta explosión de tipo nova fue la primera prueba de la presencia de litio en la estrella. Crédito: ESO.
Un equipo argentino de astrónomos del Observatorio Astronómico de Córdoba ha anunciado el descubrimiento de una nueva estrella gigante excepcionalmente joven y rica en litio, llamada KIC 9821622. Utilizando datos obtenidos con el espectrógrafo GRACES del telescopio Gemini Norte en Hawái, los científicos pudieron determinar las abundancias químicas de 23 elementos de esta estrella, así como su masa, radio y edad.
Según estos datos, KIC 9821622 es una estrella gigante de masa intermedia (unas 1,64 masas solares) abundante en litio. Estas estrella ricas en litio son muy raras: se estima que sólo entre un 1 y un 2 por ciento de todas las gigantes observadas tiene por lo menos la misma cantidad de este elemento que KIC 9821622. Además de ser rica en litio, los investigadores han descubierto que KIC 9821622 contiene carbono, oxígeno y nitrógeno en abundancia.
Las estrellas destruyen la mayor parte de su litio poco después de formarse, consumiéndolo por las altas temperaturas de la fusión nuclear. Este elemento normalmente no se vuelve a crear y los científicos no saben cómo las estrellas gigantes pueden enriquecerse en litio de nuevo.
Una de las explicaciones ofrecidas por los autores del artículo recién publicado es que esta riqueza en litio es debida a litio recién sintetizado en una fase concreta de la vida de la estrella. Otra posibilidad es que podría haberlo conseguido tomando material de planetas o estrellas enanas marrones cercanas. «El aumento en la cantidad de litio de las estrellas gigantes podría deberse a que se hayan tragado una enana marrón o un planeta», afirman los autores. Sin embargo, no existen indicios de planetas en órbita o de estrellas compañeras que apoyen esta hipótesis. Las observaciones en el infrarrojo y en longitudes de onda submilimétricas podrían proporcionar estas pruebas al detectar un exceso de radiación en el infrarrojo del material expulsado en el proceso de acreción.
No detectan pulsos láser extraterrestres procedentes de KIC 8462852
11/12/2015 de SETI International / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de la rotura de una esfera de Dyson alrededor de la estrella KIC 8462852. Crédito: Danielle Futselaar/SETI International.
La estrella anómala KIC 8462852 ha intrigado a los astrónomos con su cambio de brillo errático haciendo que algunos especulen que tiene en órbita una estructura masiva construida por una civilización extraterrestre. Para evaluar esta posibilidad, los científicos han buscado pulsos breves de láser procedentes de la estrella lejana, sin encontrar ninguno.
«La hipótesis de una megaestructura alrededor de KIC 8462852 se está viniendo abajo rápidamente», afirma Douglas Vakoch, presidente de SETI International. «No encontramos ninguna prueba de que exista una civilización avanzada enviando señales láser intencionadas hacia la Tierra», explica.
El experimento fue coordinado por SETI International, una nueva organización de investigación y educativa dedicada al desarrollo de estrategias innovadoras en astrobiología y la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI de sus iniciales en inglés) incluyendo SETI Activo, en el que se envían señales intencionadas hacia otras estrellas para provocar una respuesta.
Durante seis noches entre el 29 de octubre y el 28 de noviembre de 2015 los científicos buscaron pulsos de hasta una mil millonésima de segundo en el Observatorio SETI Óptico de Boquete en Panamá, empleando un telescopio newtoniano de 0.5m. El telescopio relativamente pequeño del observatorio empleó un método de detección único que es especialmente sensible frente a las señales en forma de pulsos. Si unos hipotéticos extraterrestres hubieran dirigido pulsos intencionados de láser en el espectro visible hacia la Tierra, el Observatorio de Boquete podría haberlos detectado siempre que hubiesen superado el nivel mínimo detectable por el sistema. «Dada la gran distancia a KIC 8462852 de casi 1500 años-luz, una señal recibida hoy en día en la Tierra habría abandonado la estrella poco después de la caída del imperio romano», comenta Marlin Schuetz, director del Observatorio de Boquete.
Durante las tres noches en que se realizaron las observaciones SETI desde Panamá, KIC 8462852 fue observada simultáneamente en señales de radio de banda estrecha con el AllenTelescope Array. Y como en el caso de las observaciones en el óptico, no se detectaron señales.
Descubren una tormenta como las de Júpiter en una estrella pequeña
11/12/2015 de JPL / The Astrophysical Journal
Esta ilustración muestra una estrella fría, llamada W1906+40, marcada por una violenta tormenta cerca de uno de sus polos. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Un equipo de astrónomos ha descubierto lo que parece ser una estrella diminuta con una tormenta gigante y con nubes, utilizando datos de los telescopios espaciales Spitzer y Kepler de NASA. La tormenta oscura es parecida a la Gran Mancha Roja de Júpiter: una tormenta persistente y enfurecida mayor que la Tierra.
«La estrella tiene el tamaño de Júpiter y su tormenta es del tamaño de la Gran Mancha Roja de Júpiter», afirma John Gizis de la Universidad de Delaware. «Sabemos que esta tormenta recién descubierta ha durado por lo menos dos años y probablemente más».
Aunque ya se conocían planetas con tormentas, ésta es la mejor prueba de la presencia de una tormenta con nubes en una estrella. La estrella, llamada W1906+40, pertenece a una clase de objetos fríos conocidos como enanas L. Algunas enanas L son consideradas estrellas porque funden átomos y generan luz, como lo hace nuestro Sol, mientras que otras, llamadas enanas marrones, son conocidas como «estrellas fallidas» por la ausencia de fusión atómica en ellas.
La enana L del estudio, W1906+40, se piensa que es una estrella en base a estimaciones de su edad (cuanto más vieja es una enana L, más probable es que se trate de una estrella). Su temperatura es de unos 2200 K. Puede parecer que sea muy alta, pero para tratarse de una estrella es relativamente fría. Suficientemente fría, de hecho, como para que se formen nubes en su atmósfera. «Las nubes de la enanas L están formadas por minerales diminutos», comenta Gizis.
Un ‘fantasma del pasado’ rememora la infancia de la Vía Láctea
11/12/2015 de SINC / Astronomy and Astrophysics
El cúmulo E 3, en el centro de la imagen, se deja entrever tras las estrellas brillantes de delante. Crédito: DSS/STScI/©UDS/CNRS
Cuando nació nuestra galaxia, hace unos 13 000 millones de años, surgieron multitud de cúmulos con millones de estrellas, pero con el paso del tiempo han ido desapareciendo. Sin embargo, ocultos tras otras estrellas más jóvenes que se han formado después, todavía sobreviven algunos viejos y moribundos cúmulos estelares, como el denominado E 3. Astrónomos europeos han estudiado ahora a este testigo de los comienzos de nuestra galaxia.
“Este cúmulo globular y otros pocos similares –como Palomar 5 o Palomar 14– son ‘fantasmas’ porque parecen estar en la últimas etapas de su existencia, y decimos ‘del pasado’ porque son muy viejos, se formaron cuando nuestra galaxia estaba virtualmente recién nacida, hace 13 000 millones de años”, explica Carlos de la Fuente Marcos, uno de los autores.
“A diferencia de los cúmulos globulares típicos, compuestos por centenares de miles y en algunos casos millones de estrellas, el objeto estudiado apenas tiene unas pocas decenas de miles”, señala De la Fuente Marcos. “Además, no presenta la típica simetría redondeada, sino una forma romboidal muy distorsionada, casi fantasmal, torturada por las mareas gravitatorias galácticas”.
Según otro estudio sobre E 3, publicado en The Astrophysical Journal por investigadores de la Universidad Estatal de Míchigan (EE UU), este cúmulo es químicamente homogéneo, es decir, que no hay varias poblaciones de estrellas en su interior.
“Esto es característico de un objeto que se creó en bloque, en un solo episodio, como lo que se supone ocurrió cuando nació nuestra galaxia: se formaron cúmulos estelares muy masivos (con millones de estrellas), pero lo que sobrevive hoy de ellos son objetos como E3, fantasmas de un pasado remoto”, señala De la Fuente Marcos, quien destaca que el estudio de estos objetos “permite adentrarse en la infancia de la Vía Láctea”.
¿Qué engendró la nebulosa de la Medusa?
14/12/2015 de Chandra Observatory / The Astrophysical Journal
Imágenes en el óptico y rayos X de la nebulosa de la Medusa. Crédito: imagen en el óptico de Focal Pointe Observatory/B.Franke; detalle en rayos X-ray de NASA/CXC/MSFC/D.Swartz et al; detalle en el óptico DSS, SARA.
La nebulosa de la Medusa, también conocida por su nombre oficial IC 443, es el resto de una supernova que se encuentra a 5000 años luz de la Tierra. Nuevas observaciones con Chandra muestran que la explosión que creó la nebulosa de la Medusa puede haber formado también un objeto peculiar situado en el borde sur del remanente, llamado CXOU J061705.3+222127 o J0617para abreviar. El objeto es probablemente una estrella de neutrones que gira rápidamente o púlsar.
Cuando una estrella masiva agota su combustible termonuclear, implosiona formando un denso núcleo llamado estrella de neutrones. Las capas exteriores de la estrella colapsan hacia la estrella de neutrones y luego rebotan en una explosión de supernova. Una estrella de neutrones giratoria que produce un haz de radiación se llama púlsar. La radiación se desplaza como la luz de un faro y puede ser detectada en forma de pulsos de ondas de radio y otros tipos de radiación.
La forma de cometa de la emisión difusa de rayos X sugiere que se está desplazando hacia la parte inferior derecha de la imagen. Tal como ya se ha señalado en estudios anteriores, esta orientación tiene una diferencia de 50º con la dirección esperada si el púlsar estuviese moviéndose desde el centro del resto de supernova en línea recta. Esta ausencia de alineación ha arrojado algunas dudas acerca de la relación del púlsar con el resto de la supernova. Sin embargo, podría deberse a movimiento hacia la izquierda de material del resto de la supernova que estuviera empujando la cola cometaria de J0617 hacia un lado.
¿Qué tipos de estrellas forman planetas rocosos?
14/12/2015 de Carnegie Science / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de Kepler-62f, un planeta supertierra que está en órbita alrededor de una estrella más pequeña y fría que el Sol, situada a unos 1200 años luz de la Tierra, en la constelación de la Lira. El pequeño objeto brillante que se ve a la derecha de Kepler-62f es Kepler-62e, que es aproximadamente un 60% mayor que la Tierra. Crédito: NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle.
Mientras los astrónomos continúan encontrando más y más planetas alrededor de otras estrellas distintas de nuestro Sol, también están intenando descubrir patrones y características que indiquen el tipo de planetas que es probable que se formen alrededor de distintas clases de estrellas. Esto podría hacer más eficiente el proceso de búsqueda de planetas y ayudarnos a comprender mejor la formación de nuestro propio Sistema Solar.
Cuando una estrella es joven se encuentra rodeada por un disco de gas y polvo que gira, a partir del cual se forman los planetas. Por tanto, es de esperar que la composición química de la estrella afecte de agún modo la composición de los planetas que tiene en órbita. Efectivamente, investigaciones anteriores han demostrado que los planetas gigantes de gas se forman preferiblemente alrededor de estrellas ricas en hierro. Pero resultados más recientes han empezado a sugerir que los planetas más pequeños no necesitan que su estrella contenga tanto hierro para formarse.
Ahora una nueva investigación a ampliado esta idea midiendo una gran cantidad de elementos además del hierro. Han descubierto que las estrellas con planetas rocosos del tamaño de la Tierra son similares químicamente de forma global a los planetas del tamaño de Neptuno y a estrellas sin planetas, pero no a las estrellas con planetas gigantes gaseosos.
Los investigadores examinaron la abundancia de 19 elementos diferentes encontrados en 7 estrellas que tienen por lo menos un planeta tipo Tierra en órbita, todos ellos descubiertos en la misión Kepler de NASA. Su trabajo demuestra que los planetas rocosos pequeños como la Tierra no se forman con preferencia alrededor de estrella ricas en elementos metálicos como el hierro y el silicio. El resultado es sorprendente puesto que el hierro y el silicio son algunos de los elementos más abundantes en los planetas rocosos. «Nuestros resultados apoyan la teoría de que se pueden formar planetas rocosos pequeños alrededor de estrellas de distintas composiciones elementales», comenta el autor principal del estudio Simon Schuler de la Universidad de Tampa. «Esto significa que los planetas rocosos pequeños pueden ser incluso más comunes de lo que pensábamos», añade Johana Teske, investigadora de Carnegie.
El orbitador climático AKATSUKI, en órbita alrededor de Venus
14/12/2015 de JAXA
Imagen de Venus obtenida con la cámara ultravioleta del orbitador japonés AKATSUKI el pasado 7 de diciembre, desde un altitud de 72 000 kilómetros. Crédito: JAXA.
La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA de sus iniciales en inglés) se colocó con éxito en órbita circular alrededor de Venus el pasado 7 de diciembre. El orbitador está ahora siguiendo una órbita elíptica con una altitud del apoapsis (punto más lejano) de unos 440 000 kilómetros y una altitud del periapsis (el punto más cercano) de unos 400 kilómetros respecto de la superficie de Venus. El periodo de la órbita es de 13 días y 14 horas. El orbitador está girando en la misma dirección que la rotación de Venus, esto es, en sentido horario y al contrario que los demás planetas del Sistema Solar.
AKATSUKI se encuentra en buen estado y ahora irá desplegando los tres instrumentos científicos de la misión: la cámara infrarroja de 2 μm (IR2), la cámara de Rayos y Luminiscencia Atmosférica y el Oscilador Ultraestable (USO). JAXA realizará las observaciones iniciales con estos tres instrumentos, junto a los otros tres cuyo funcionamiento ha sido ya confirmado: el instrumento de imágenes el ultravioleta (UVI), la cámara infrarroja de longitud de onda larga (LIR) y la cámara de 1μm (IR1) durante unos tres meses. Al mismo tiempo JAXA ajustará gradualmente la órbita elíptica a un periodo de unos 9 días. Las operaciones empezarán oficialmente en abril de 2016.
AKATSUKI fue lanzado el 21 de mayo de 2010. Viajó sin problemas y encendió el motor de control de órbita el 7 de diciembre de 2010. Desafortunadamente, AKATSUKI no consiguió ponerse en órbita alrededor de Venus. JAXA creó entonces un equipo de investigación, no sólo para examinar las causas del fallo y las contramedidas, sino también para estudiar si era posible intentar de nuevo la inserción en órbita de AKATSUKI cuando se acercase de nuevo a Venus en seis años.
El orbitador AKATSUKI tomará datos meteorológicos estudiando de forma global las nubes y otros componentes menores de forma sucesiva con 4 cámaras en longitudes de onda del ultravioleta y el infrarrojo, detectando relámpagos con una cámara de alta velocidad y observando la estructura vertical de la atmósfera con técnicas de radio. La órbita elíptica ecuatorial en dirección al oeste es la adecuada para observar el movimiento y las variaciones temporales de la atmósfera de Venus que gira hacia el oeste. Estas observaciones continuas y sistemáticas constituirán un conjunto de datos extremadamente grande de la dinámica atmosférica venusiana. Otros objetivos de la misión son la exploración de la superficie y la observación de la luz zodiacal.
¿Podría el oxígeno molecular ser común en los cometas?
14/12/2015 de Phys.org / The Astrophysical Journal Letters
Un equipo de investigadores, animado por el descubrimiento reciente de la nave espacial Rosetta de ESA de oxígeno molecular (O2) en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, ha estudiado el cometa 1P/Halley (el famoso cometa Halley) con detalle, buscando trazas de esta molécula. El nuevo estudio, dirigido por Martin Rubin de la Universidad de Berna (Suiza) demuestra que el oxígeno molecular está también presente en 1P/Halley y podría ser común en otros cometas.
Los científicos han analizado los datos del instrumento Espectrómetro de Masas Neutro (NMS de sus iniciales en inglés) de la sonda Giotto de ESA, que pasó cerca del cometa Halley en 1986. Han descubierto que el O2 es la tercera especie química más abundante en este cuerpo celeste.
Giotto se aproximó al núcleo del Halley a una distancia de 596 kilómetros. A pesar de ser golpeada por las pequeñas partículas del cometa, la nave espacial recolectó datos científicos importantes durante un acercamiento que duró sólo minutos. Este encuentro cercano permitió caracterizar el material que estaba siendo expulsado por el cometa. Los resultados indicaron que el Halley expulsa principalmente agua y monóxido de carbono. Los datos mostraron también trazas de metano, amoníaco y otros hidrocarburos, así como hierro y sodio. Ahora Rubin y sus colaboradores anuncian la presencia de abundantes cantidades de oxígeno molecular en la coma del cometa.
El primer cometa donde se detectó oxígeno molecular ha sido 67P/Churyumov-Gerasimenko, que representa a la familia de cometas de Júpiter que se formaron en el Cinturón de Kuiper. El nuevo resultado sugiere que la existencia de oxígeno molecular podría ser también una característica de la familia de cometas de la nube de Oort que incluye al Halley. «Ahora disponemos de indicaciones de la presencia de O2 en abundancia en las comas de dos cometas, uno de la nube de Oort y el otro del Cinturón de Kuiper o posiblemente del disco de dispersión. Esto es particularmente interesante, puesto que ambas familias de cometas se piensa que se formaron en diferentes lugares de nuestro Sistema Solar primitivo», comentan los autores en el artículo publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters.
Resuelven el misterio de la falta de agua en exoplanetas
15/12/2015 de University of Exeter / Nature
Ilustración de artista que muestra los diez jupiteres calientes estudiados por David Sing y sus colaboradores. Estos planetas son, de arriba izquierda a abajo derecha, WASP-12b, WASP-6b, WASP-31b, WASP-39b, HD 189733b, HAT-P-12b, WASP-17b, WASP-19b, HAT-P-1b y HD 209458b. El más pequeño, HAT-P-12b, tiene aproximadamente el tamaño de Júpiter. El mayor de todos, WASP-17b, tiene casi el doble de tamaño que Júpiter. Crédito: ESA/Hubble & NASA.
Profesores de Exter han liderado un equipo internacional de expertos que ha analizado observaciones del telescopio Hubble de NASA/ESA y del telescopio espacial Spitzer de NASA. Su potencial combinado ha permitido realizar un estudio detallado de las atmósferas de 10 exoplanetas del tipo conocido como jupiteres calientes. Los científicos estaban perplejos por no haber observado agua en algunos de estos planetas, pero este estudio, publicado en Nature el 14 de diciembre, ha revelado que sus observaciones de agua sólo estaban oscurecidas por nieblas y nubes. Aunque no podría existir vida en estos planetas calientes gaseosos, la presencia de agua tiene consecuencias importantes para las teorías acerca de su formación.
El profesor David Sing, de la Universidad de Exeter, que ha dirigido el estudio, afirmó: «Estoy realmente entusiasmado por ‘ver’ finalmente este gran grupo de planetas juntos, ya que es la primera vez que tenemos datos en suficientes longitudes de onda para comparar varias características entre un planeta y otro. Hemos descubierto que las atmósferas planetarias son mucho más variadas de lo esperado y esto nos permite progresar significativamente en nuestro conocimiento acerca de qué están hechos estos planetas y cómo fueron creados».
Todos los planetas del estudio tienen órbitas que los colocan entre la Tierra y su estrella progenitora. Cuando el exoplaneta pasa por delante de su estrella, visto desde la Tierra, parte de la luz de la estrella viaja atravesando la atmósfera exterior del planeta, cuya composición química deja huellas particulares en la luz estelar. Estas huellas permiten a los investigadores descubrir la presencia de varios elementos y moléculas (incluyendo el agua) y a distinguir entre exoplanetas con nubes y sin ellas.
Los modelos de los investigadores revelaron que aunque los exoplanetas aparentemente sin nubes mostraban signos intensos de la presencia de agua, las atmósferas de estos jupiteres calientes que muestran señales débiles de agua son también los que tienen nubes y brumas, que se sabe que esconden el agua a la vista.
Los días se están alargando
15/12/2015 de University of Alberta / Science Advances
Corte en sección transversal de las capas que constituyen el planeta Tierra. La pequeña aceleración del giro del núcleo de la Tierra y el frenado del giro del manto y la corteza, en parte debido al cambio climático, están haciendo que los días tengan mayor longitud. Fuente: Wikipedia.
Un grupo de científicos está estudiando cambios del nivel del mar en el pasado para realizar predicciones precisas de esta consecuencia del cambio climático y para ello también están mirando al centro de la Tierra.
La conexión es el cambio en la velocidad de rotación de la Tierra. El agua derretida de los glaciares no sólo provoca que aumenten los niveles de los mares sino que también provocan un desplazamiento de masa de los polos al ecuador, lo que frena la rotación (puede imaginar que la Tierra es una patinadora que gira. La patinadora abre o recoge los brazos para girar más despacio o más rápido). La atracción gravitatoria de la Luna también contribuye al frenado, actuando de manera parecida a un freno de mano. Sin embargo, Mathieu Dumberry, de la Universidad de Alberta, afirma que la combinación de ambos efectos no es suficiente para explicar las observaciones del ritmo de frenado de la rotación de la Tierra: hay que añadir una contribución del núcleo de nuestro planeta.
«Durante los últimos 30 000 años, el núcleo de la Tierra se ha acelerado un poco y el manto-corteza sobre el que nos encontramos nosotros está frenando». Como consecuencia de que la Tierra gire más despacio, la longitud de nuestros días va aumentando lentamente. De hecho, dentro de un siglo la duración del día habrá aumentado en 1.7 milisegundos. Esto puede no parecer mucho, pero Dumberry señala que se trata de un efecto que se va acumulando con el paso del tiempo.
El estudio ha permitido también a los científicos predecir los niveles de los mares para finales del siglo XXI. «Esto puede ayudar a que se preparen mejor las ciudades costeras para enfrentarse, por ejemplo, al cambio climático», comenta Dumberry.
Encuentran pruebas de formación reciente de arcilla en Marte
15/12/2015 de Brown University / Journal of Geophysical Research: Planets
A menudo se ha asumido que los minerales de arcilla encontrados en cráteres de impacto marcianos se formaron en la época temprana del planeta y posteriormente fueron extraídos del subsuelo por el impacto que formó el cráter. Un nuevo estudio ha descubierto que numerosos depósitos de arcillas parecen haberse formado después de los impactos, sugiriendo que la formación de arcillas en Marte no quedó confinada al periodo más inicial del planeta. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona/Brown University.
Arcillas y otros minerales formados cuando las rocas son alteradas por agua han sido encontrados en múltiples localizaciones de Marte. Se ha asumido que estos minerales probablemente se formaron en la época más temprana de Marte, hace unos 3700 millones de años. Pero un nuevo estudio ha descubierto que la formación de arcilla puede haber sido más común de lo que pensaban muchos científicos.
Ralph Milliken y Vivian Sun, de la Universidad de Brown, han realizado un estudio de 633 picos centrales de cráteres distribuidos por la superficie marciana. Han examinado los datos mineralógicos detallados obtenidos por el instrumento Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), combinados con imágenes estéreo en alta resolución tomadas por la cámara HiRISE. Ambos instrumentos se encuentran en el satélite Mars Reconnaissance Orbiter de NASA.
De los 633 picos, Milliken y Sun encontraron pruebas en 265 de la presencia de minerales hidratados, la mayoría de los cuales podían ser arcillas. Los investigadores utilizaron entonces las imágenes de HiRISE para determinar el contexto geológico detallado de cada uno de esos cráteres con el fin de averiguar si las arcillas se encontraban en rocas que habían estado enterradas y posteriormente salieron a la superficie cuando se produjo el impacto que creó el cráter. Descubrieron que esto era cierto en un 65 por ciento de los casos.
«Eso es la mayoría» comentó Milliken, «pero todavía deja un número sustancial de cráteres – un 35 por ciento – en los que los minerales presentes no están claramente asociados con el impacto». Entre ese 35 por ciento, Milliken y Sun encontraron ejemplos de arcillas en dunas, terrenos sin consolidar, y en otras formaciones no asociadas con capas de roca. En otros casos, las arcillas fueron encontradas en material fundido por impactos (depósitos de roca que han sido fundidos por el calor del impacto y que luego han vuelto a solidificar cuando se enfriaron). Ambos escenarios sugieren que los minerales hallados en estas localizaciones probablemente se formaron allí mismo algún tiempo después de que se produjera el impacto, en lugar de haber sido extraídos del subsuelo. En varios casos, estas arcillas fueron encontradas en cráteres relativamente jóvenes, formados en los últimos 2 mil millones de años.
«Lo que esto nos indica es que la formación de arcillas no está restringida al periodo más antiguo de Marte», comenta Milliken.
Nuevos resultados del detector de materia oscura más sensible del mundo
15/12/2015 de Berkeley Lab / Physical Review Letters
Fotografía del interior del detector LUX. Crédito: Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility.
El experimento Large Underground Xenon (LUX) de materia oscura, que funciona a kilómetro y medio de profundidad en un centro de investigación en Dakota del Sur (USA) ha demostrado ser el detector más sensible en la búsqueda de materia oscura, algo invisible que se piensa que compone la mayor parte de la materia del Universo. Ahora un nuevo conjunto de técnicas de calibración utilizadas por los científicos de LUX ha incrementado de manera muy importante la sensibilidad del detector.
Los investigadores de LUX están buscando WIMPs, partículas masivas con interacción débil, uno de los principales candidatos a ser la materia oscura. «Hemos mejorado la sensibilidad de LUX en más de un factor 20 para partículas de materia oscura de baja masa, reforzando de manera significativa nuestra capacidad para buscar WIMPs», comenta Rick Gaitskell, profesor de física de la Universidad de Brown. «Es vital que continuemos forzando las capacidades de nuestro detector para buscar las escurridizas partículas de materia oscura», añade.
LUX está hecho con un tercio de tonelada de xenón líquido rodeado por detectores muy sensibles a la luz. Está diseñado para identificar las muy raras ocasiones en que una partícula de materia oscura colisiona con un átomo de xenón dentro del detector. Cuando ocurre un choque, un átomo de xenón retrocede y emite un diminuto destello de luz que es detectado por los sensores de LUX. Las mejoras en LUX, junto con otro par de avances en simulaciones por computadora en el Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), han permitido a los científicos comprobar modelos adicionales de partículas de materia oscura que ahora pueden ser excluidos de la búsqueda.
El nuevo trabajo de investigación reexamina los datos tomados por LUX durante sus tres primeros meses de funcionamiento en 2013 y ayudan a descartar la posibilidad de detecciones de materia oscura en intervalos de masa baja, donde otros experimentos habían anunciado anteriormente posibles detecciones.
Los rayos gamma de una galaxia lejana cuentan la historia de una fuga
16/12/2015 de University of California Santa Cruz
Las galaxias alimentadas por agujeros negros llamadas blazares son los objetos más comunes detectados por el telescopio espacial Fermi de NASA. Cuando la materia se precipita hacia el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia, parte de ella es acelerada hacia afuera a casi la velocidad de la luz a lo largo de chorros que apuntan en direcciones opuestas. Cuando da la casualidad de que uno de los chorros está alineado con la dirección hacia la Tierra, tal como se ilustra aquí, la galaxia parece especialmente brillante y es clasificada como blazar. Crédito: M. Weiss / CfA.
Una llamarada de rayos gamma de muy alta energía emitida desde una galaxia lejana ha permitido poner límites nuevos a la cantidad de luz de fondo del Universo y proporcionar pistas a los astrofísicos acerca de cómo y dónde se producen estos rayos gamma.
La galaxia conocida como PKS 1441+25 es un tipo raro de galaxia llamado blazar, un faro tremendamente brillante alimentado por un agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia. Los blazars son fuentes de luz intrínsecamente inestables y a veces pueden emitir fulguraciones entre diez y cien veces más brillantes que sus emisiones normales. En abril de 2015 PKS 1441+25 emitió una llamarada que fue observada por varios telescopios sensibles a diferentes longitudes de onda, incluyendo el conjunto de telescopios Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) de Arizona.
«Con VERITAS detectamos rayos gamma de este objeto inusual a las energías más altas observadas en la Tierra», comenta Jonathan Biteau, que dirigió el análisis de los datos. La detección de rayos gamma de energía tan alta fue inesperada puesto que tuvieron muchas probabilidades de ser aniquilados en algún punto a lo largo del viaje de 7600 millones de años hacia la Tierra. Cuando los rayos gamma de energía muy alta chocan contra fotones de energías menores, se aniquilan y crean una pareja electrón-positrón. Para llegar a los telescopios de la Tierra, los rayos gamma de PKS 1441+25 tuvieron que evitar una densa red de fotones que rodean al agujero negro, así como una red menos tupida de fotones conocida como la luz del fondo extragaláctico (EBL de sus siglas en inglés) que llena el Universo.
El EBL es un resplandor débil que impregna el espacio entre las galaxias, formado por fotones de todas las estrellas y galaxias que han existido. Es difícil de medir porque hay muchas fuentes de luz brillantes cerca. «Con PKS 1441+25 podemos ahora imponer límites ajustados sobre esta red menos densa de fotones», comenta Biteau. En cuanto a la densa red de fotones alrededor del blazar, el coautor del trabajo David Williams comentó que «si los rayos gamma se produjeran cerca del agujero negro, los campos de radiación que hay allí serían suficientemente potentes para absorberlos. El hecho de que los rayos gamma estén escapando de la galaxia indica que fueron producidos lejos del agujero negro».
Un nuevo giro en galaxias que forman estrellas
16/12/2015 de ICRAR / The Astrophysica Journal
Galaxias espirales regulares como la galaxia del Remolino (a la izquierda) forman muchas menos estrellas que la galaxia «grumosa» de la derecha. Las regiones azules son las que contienen menos gas para formar estrellas y las zonas rojas y amarilla son las que tienen más. Crédito: Dr Danail Obreschkow, ICRAR.La imagen utiliza datos del Hubble Space Telescope.
Investigadores australianos han descubierto por qué algunas galaxias tienen forma «grumosa» en vez de espiral, y parace que su lento ritmo de giro es el culpable. El descubrimiento pone en duda una teoría anterior según la cual son los niveles altos de gas los que producen galaxias grumosas y arroja luz acerca de las condiciones que condujeron al nacimiento de la mayoría de las estrellas del Universo.
El autor principal del estudio, el Dr Danail Obreschkow, de la Universidad de Australia Occidental, indicaba que hace diez mil millones de años el Universo estaba lleno de galaxias grumosas que se fueron convirtiendo en objetos más regulares a medida que evolucionaban. Según Obreschkow, la mayoría de las estrellas que hay hoy en el cielo, incluyendo nuestro Sol, de cinco mil millones de años de edad, nacieron en el interior de estas formaciones irregulares. «Las galaxias grumosas producen estrellas a ritmos fantásticos», afirma Obreschkow. «Aparece una estrella nueva una vez a la semana, mientras que en las galaxias espirales como nuestra Vía Láctea sólo se forma aproximadamente una estrella al año».
Los investigadores emplearon telescopios de los observatorios Keck y Gemini de Hawái para medir el giro de unas galaxias particulares y raras, conocidas como galaxias DYNAMO, junto con observaciones en telescopios de ondas milimétricas, para medir la cantidad de gas que contienen. Los datos que obtuvieron les llevaron a concluir que las galaxias DYNAMO tienen un ritmo de giro bajo y esta es la causa principal de su grumosidad, y no tanto su alto contenido en gas, como se pensaba.
«Este nuevo resultado sugiere que el giro es fundamental para explicar por qué las galaxias primitivas son ricas en gas y grumosas mientras las modernas muestran hermosos patrones simétricos», comenta el profesor Karl Glazebrook, director del equipo de investigación.
Cacería XXL de cúmulos de galaxias
16/12/2015 de ESO / Astronomy & Astrophysics
Esta imagen muestra el área sur XXL (o XXL-S, por sus siglas en inglés), uno de los campos observados por el sondeo XXL. El sondeo XXL es una de las mayores búsquedas jamás emprendidas de cúmulos de galaxias y proporciona, por lejos, la mejor vista del cielo profundo de rayos X que se haya logrado hasta la fecha. Los círculos rojos de esta imagen muestran los cúmulos de galaxias detectados en el sondeo. En conjunto con el otro campo – el área norte XXL (o XXL-N, por sus siglas en inglés) – se descubrieron cerca de 450 de estos cúmulos en el sondeo, que los trazó hacia una época del pasado en que el Universo tenía la mitad de su edad actual. La imagen también revela alrededor de 12000 galaxias que tenían núcleos muy brillantes, conteniendo agujeros negros súper masivos que se detectaron en el área. Crédito: ESA/XMM-Newton/XXL survey consortium/(S. Snowden, L. Faccioli, F. Pacaud).
Los telescopios de ESO han brindado a un equipo internacional de astrónomos el regalo de la tercera dimensión en una enorme búsqueda de las mayores estructuras ligadas gravitacionalmente en el Universo – los cúmulos de galaxias. Las observaciones realizadas con el VLT y el NTT complementan a las realizadas desde otros observatorios en la tierra y el espacio, como parte del sondeo XXL – una de las mayores búsquedas de cúmulos de este tipo.
Los cúmulos de galaxias son congregaciones masivas de galaxias que albergan inmensos reservorios de gas caliente cuyas temperaturas son tan altas que se producen rayos X. Estas estructuras resultan útiles para los astrónomos, pues se cree que su construcción está influenciada por los componentes más extraños del Universo: la materia oscura y la energía oscura. Por medio del estudio de sus propiedades en diferentes etapas de la historia del Universo, los cúmulos de galaxia podrían arrojar luz sobre el poco conocido lado oscuro del Universo.
El equipo, conformado por más de 100 astrónomos de todo el mundo, comenzó la búsqueda de estos monstruos cósmicos en el año 2011. Si bien la radiación de alta energía de los rayos X que revela su ubicación es absorbida por la atmósfera de la Tierra, puede ser detectada por los observatorios de rayos X en el espacio. Por lo tanto, combinaron el sondeo XMM-Newton de ESA, que significó la mayor adjudicación de tiempo de observación jamás otorgada a este telescopio en órbita, junto con observaciones provenientes de ESO y otros observatorios. El resultado es una enorme y creciente recopilación de datos de todo el espectro electromagnético, que se ha denominado colectivamente el sondeo XXL.
“El principal objetivo del sondeo XXL es proporcionar un muestreo bien definido de unos 500 cúmulos de galaxias, a una distancia en que el Universo tenía la mitad de su edad actual”, explica la Investigadora Principal del sondeo XXL, Marguerite Pierre de CEA, Saclay, Francia. El equipo del sondeo XXL ha publicado sus conclusiones en una serie de artículos científicos acerca de los 100 cúmulos más brillantes descubiertos.
Uno de los artículos científicos informa del descubrimiento de cinco nuevos súper cúmulos – cúmulos de cúmulos de galaxias – que se agregan a los ya conocidos, como nuestro propio súper cúmulo, denominado Laniakea Supercluster.
Cervantes ya es una estrella y los personajes del Quijote sus planetas
16/12/2015 de Sociedad Española de Astronomía
Ilustración de artista de la estrella μ Arae y sus planetas coonocidos, que a partir de ahora también tienen como nombres oficiales los de Cervantes, Dulcinea, Rocinante, Quijote y Sancho. Fuente: Sociedad Española de Astronomía (SEA).
Desde ayer 15 de diciembre Cervantes ya da nombre a una estrella, y Quijote, Rocinante, Sancho y Dulcinea a los cuatro planetas que la orbitan. La propuesta cervantina ha resultado claramente vencedora en el concurso NameExoWorlds de la Unión Astronómica Internacional (IAU) en el que se han votado propuestas de todo el mundo para nombrar 20 nuevos sistemas planetarios descubiertos en los últimos años.
La propuesta ‘Estrella Cervantes’ competía con otras seis opciones de diversos países (Portugal, Italia, Colombia y Japón) para renombrar el sistema planetario μ (leído ‘mu’) Arae, situado a 49,8 años luz de distancia en la constelación Ara (el altar). Desde el 12 de agosto y hasta el 31 de octubre estuvieron abiertas las votaciones a través de internet, para todo el mundo y con la única limitación de un voto por dispositivo (ordenador, teléfono, tableta…).
El resultado, hecho público ayer por la Unión Astronómica Internacional, no deja lugar a dudas: la propuesta ha conseguido 38.503 votos, un 69% del total de los registrados para este sistema planetario. Ha sido, además, la propuesta que ha registrado más votos válidos entre las más de 200 propuestas del conjunto del concurso. Desde ahora, por tanto, los nombres de Cervantes, Quijote, Rocinante, Sancho y Dulcinea pueden usarse en paralelo a la nomenclatura científica ya existente.
“Esta iniciativa ha cargado de sentido la labor de los que trabajamos por la cultura científica: une en una sola propuesta diferentes aspectos de la ciencia y de las letras, y nos ha ilusionado tanto a los que nos dedicamos profesionalmente a la astronomía como a todas aquellas personas que disfrutan mirando al cielo”, afirma Javier Amentia, director del Planetario de Pamplona, la entidad que presentó la propuesta al concurso.
Observan la explosión predicha de una estrella
17/12/2015 de ESA Hubble
Imágenes de la búsqueda de la supernova de Refsdal. Izquierda: parte del cúmulo MACS J1149.5+2223; el círculo indica la posición predicha para la nueva aparición de la supernova. La cruz de Einstein que muestra la explosión detectada a finales de 2014 está abajo a la derecha. Arriba derecha: observaciones del Hubble a finales de octubre a la espera de la reaparición de la supernova. Abajo derecha: descubrimiento de la supernova de Refsdal el 11 de diciembre de 2015. Crédito: NASA & ESA and P. Kelly (University of California, Berkeley).
El telescopio Hubble de NASA/ESA ha captado la imagen de la primera explosión de supernova predicha. La reaparición de la supernova de Refsdal fue calculada con diferentes modelos del cúmulo de galaxias cuya inmensa gravedad está torciendo la luz de la supernova.
Muchas estrellas acaban sus vidas con un estallido pero sólo se han pillado en acción unas pocas de estas explosiones estelares. Pero el 11 de diciembre de 2015 los astrónomos no sólo captaron imágenes de una supernova en acción sino que la vieron dónde y cuándo habían predicho que estaría.
La supernova, llamada Refsdal, ha sido observada en el cúmulo de galaxias MACS J1149.5+2223. Aunque la luz desde el cúmulo ha tardado 5 mil millones de años en llegarnos, la propia supernova explotó mucho antes, hace casi 10 mil millones de años.
La historia empieza en noviembre de 2014 cuando los científicos distinguieron cuatro imágenes diferentes de la supernova en una rara disposición llamada cruz de Einstein alrededor de una galaxia en el interior del cúmulo MACS J1149.5+2223. La ilusión óptica cósmica se debía a la masa de una sola galaxia dentro del cúmulo que desviaba y concentraba la luz de la lejana explosión estelar en un proceso conocido como de lente gravitatoria. «Estudiando la supernova nos dimos cuenta de que la galaxia en la que había explotado ya se sabía que era una galaxia cuya imagen es intensificada por el cúmulo», explica Steve Rodney. «La galaxia que alberga la supernova aparece por lo menos en tres imágenes diferentes producidas por la masa distorsionadora del cúmulo de galaxias».
Estas imágenes múltiples de la galaxia constituyeron una rara oportunidad para estudiar la distribución de materia del cúmulo de galaxias. Como la materia del cúmulo (tanto la oscura como la visible) está distribuida de forma irregular, la luz de cada una de estas imágenes toma un camino diferente con una longitud diferente. Por tanto, las imágenes de la galaxia donde se produjo la supernova corresponden a diferentes épocas. Los cálculos mostraron que una de las tres imágenes correspondía a una época posterior a la supernova, pero otra de ellas era de un tiempo anterior.
Utilizando diferentes modelos del cúmulo se pudo calcular cuándo aparecería la supernova en esa imagen y desde octubre de 2015 el telescopio Hubble ha estado observando periódicamente MACS J1149.5+2223, esperando captar la reaparición de la lejana explosión y demostrar que los modelos eran correctos. El 11 de diciembre de 2015 Refsdal por fin hizo su reaparición, tal como había sido predicho.
Descubren el exoplaneta rocoso más cercano a la Tierra que se encuentra en la «zona habitable»
17/12/2015 de UNSW / The Astrophysical Journal Letters
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Astrónomos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) de Australia han descubierto el planeta fuera de nuestro Sistema Solar potencialmente habitable más cercano hasta ahora, en órbita alrededor de una estrella a solo 14 años luz de distancia.
El planeta, que tiene más de cuatro veces la masa de la Tierra, es uno de los tres que el equipo detectó alrededor de una estrella enana roja llamada Wolf 1061. «Es particularmente interesante porque los tres planetas tienen masas suficientemente pequeñas como para, posiblemente, ser rocosos y tener una superficie sólida, y el planeta del centro, Wolf 1061c, se encuentra en la zona «Ricitos de Oro» donde sería posible que existiera agua líquida e incluso vida», comenta el director del estudio, Duncan Wright.
Los tres planetas recién descubiertos están en órbitas de 5, 18 y 67 días alrededor de esta estrella pequeña relativamente fría y estable. Sus masas son de por lo menos 1.4, 4.3 y 5.2 veces la de la Tierra, respectivamente.
El planeta mayor cae fuera del límite de la zona habitable y probablemente también sea rocoso, mientras que el planeta interior, más pequeño, está demasiado cerca de la estrella para ser habitable.
«Estos tres planetas justo aquí al lado se añaden al pequeño pero creciente grupo de mundos rocosos potencialmente habitables que están en órbita alrededor de estrellas cercanas más frías que nuestro Sol», comenta Chris Tinney, de UNSW.
Nuevas pruebas de la existencia de planetas de reciente formación en los discos que rodean a jóvenes estrellas
17/12/2015 de ESO / Astronomy & Astrophysics
Esta imagen de ALMA muestra el polvo alrededor de la estrella joven HD 135344B (en color naranja) y el material gaseoso (en azul). El agujero más pequeño interior del gas es señal de de la presencia de un planeta joven que está limpiando el disco. La barra abajo indica el diámetro de la órbita de Neptuno en el Sistema Solar (60 UA). Crédito: ALMA (ESO/NOAJ/NRAO).
Un equipo de astrónomos, haciendo uso del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ha descubierto las pruebas más claras encontrados hasta ahora de la reciente formación de planetas con masas varias veces superiores a la de Júpiter en los discos de gas y polvo que rodean a cuatro estrellas jóvenes. Las mediciones del gas presente alrededor de las estrellas también proporcionan pistas adicionales acerca de las propiedades de estos planetas.
Prácticamente todas las estrellas se encuentran rodeadas de planetas, pero los astrónomos aún no comprenden totalmente cómo, y en qué condiciones, se forman. Para responder a estos interrogantes estudian los discos giratorios de gas y polvo que se encuentran alrededor de estrellas jóvenes, a partir de los cuales se forman estos cuerpos celestes. Pero estos discos son pequeños y están muy lejos de la Tierra, por lo que se necesitó de la potencia de ALMA para que desvelaran sus secretos.
Un tipo especial de discos, denominados discos de transición, presenta una sorprendente ausencia de polvo en su centro, en la región que rodea a la estrella. Se han propuesto dos ideas principales para explicar estos misteriosos huecos. En primera instancia, los fuertes vientos estelares y la intensa radiación podrían haber arrastrado o destruido el material circundante. Por otra parte, los masivos planetas jóvenes en proceso de formación podrían haber eliminado el material a medida que orbitan la estrella.
La incomparable sensibilidad y nitidez de imagen que proporciona ALMA ya han permitido al equipo de astrónomos, liderado por Nienke van der Marel perteneciente al Observatorio de Leiden, en los Países Bajos, crear un mapa de la distribución de gas y polvo en cuatro de estos discos de transición como nunca antes se había logrado. Como consecuencia, esto les permitió por primera vez seleccionar una de las dos alternativas como la causa de los huecos.
Las nuevas imágenes muestran que existen cantidades significativas de gas dentro de los huecos de polvo. Sin embargo, para sorpresa del equipo, había también un hueco en el gas, hasta tres veces más pequeño que el del polvo. Esto sólo podría explicarse en un escenario en el que planetas masivos de reciente formación despejaron el gas a medida que se movían a lo largo de sus órbitas, pero atraparon las partículas de polvo en regiones más lejanas.
Estudian la historia de la galaxia Andrómeda a través de sus cadáveres estelares
17/12/2015 de Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) / The Astrophysical Journal
Imagen de Andrómeda donde se han señalado las ubicaciones aproximadas de las dos estructuras mayores: el «Espolón del norte» (arriba) y la «Corriente gigante» (debajo derecha). Fuente: IAA.
La galaxia Andrómeda (o M31) es la galaxia masiva más cercana, y constituye un excelente laboratorio para estudiar las características e historia de las grandes galaxias espirales como nuestra galaxia, la Vía Láctea. Un grupo internacional de investigadores, encabezados por el IAA, ha estudiado con el Gran Telescopio Canarias una muestra de nebulosas planetarias situadas en las dos subestructuras principales de M31 y ha hallado que estas estructuras podrían deberse a la interacción de Andrómeda con sus galaxias satélite.
«Sabemos que las grandes galaxias crecen absorbiendo galaxias menores, y que los vestigios de esas fusiones pueden hallarse en las regiones externas de las galaxias, en forma de colas o regueros de estrellas», señala Xuan Fang, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza el trabajo. El estudio de la composición química y el movimiento de esas estrellas puede aportar valiosos datos sobre la historia de formación de la galaxia.
«Hace poco más de una década se descubrieron en Andrómeda unas subestructuras que podrían ser restos de su proceso de formación e interacción con otras galaxias cercanas. Como se trata de subestructuras muy débiles y resulta muy difícil estudiar sus estrellas, observamos las nebulosas planetarias, que sí pueden detectarse sobre el débil fondo», apunta Rubén García Benito, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el estudio.
«Estudios anteriores del movimiento de nebulosas planetarias en estas subestructuras habían indicado que podían tener un origen común, y nosotros queríamos comprobar si era así analizando la composición química de las nebulosas», indica Fang (IAA-CSIC). Gracias al Gran Telescopio Canarias corroboraron que, en efecto, las nebulosas muestran tanto abundancias químicas como movimientos similares y, por tanto, un origen común, posiblemente ligado a la interacción de Andrómeda con M32, una de sus galaxias satélite.
Rocas ricas en sílice plantean un enigma para los científicos de los rover marcianos
18/12/2015 de JPL
La gráfica de la derecha presenta información del análisis realizado por el polvo de la roca «Buckskin» taladrada por el rover Curiosity, mostrada a la izquierda. Los resultados revelaron la presencia de un mineral que contiene sílice, la tridimita. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
En las historias de detectives, a medida que progresa la trama, una pista inesperada con frecuencia produce más preguntas que respuestas. En este caso, la escena es una montaña de Marte. La pista: el compuesto químico sílice. Mucha sílice. Los investigadores: una banda de sabios investigadores en la Tierra cuyo agente de Marte es un laboratorio móvil de un solo brazo y con un láser, Curiosity.
El rover Curiosity ha encontrado mayores concentraciones de sílice en algunos lugares que ha investigado durante los últimos siete meses que en ningún otro lugar que haya visitado desde que aterrizó en Marte hace 40 meses. En algunas rocas la sílice constituye nueve décimas partes de su composición. Se trata de un compuesto químico que forma rocas combinando los elementos silicio y oxígeno, habitualmente presente en la Tierra como cuarzo, pero que también se halla en muchos otros minerales.
«Estas composiciones altas en sílice son un rompecabezas. Puedes aumentar la concentración de sílice bien filtrando otros ingredientes y dejando la sílice o aportando sílice de otro lugar», comenta Albert Yen. «Cualquiera de esos dos procesos necesita agua. Si podemos determinar cuál es el que ocurrió, conoceremos más datos sobre otras condiciones de estos antiguos ambientes húmedos».
Todavía más, la sílice encontrada en una roca perforada por Curiosity, llamada «Buckskin», se encuentra en el mineral llamado tridimita, raro en la Tierra y nunca antes visto en Marte. El origen habitual de la tridimita en la Tierra incluye altas temperaturas en rocas ígneas o metamórficas, pero las finas capas de rocas sedimentarias examinadas por Curiosity han sido interpretadas como lechos de lagos. Además la tridimita se halla en depósitos volcánicos con una alto contenido en sílice. Las rocas de la superficie de Marte generalmente tienen menos sílice, como los basaltos de Hawái, aunque en Marte se han encontrado algunas rocas ricas en sílice. El magma, el material fundido que escupen los volcanes, puede evolucionar en la Tierra y hacerse más rico en sílice. La tridamita encontrada en Buckskin podría ser prueba de una evolución magmática en Marte.
NuSTAR descubre un dónut grumoso alrededor de un agujero negro
18/12/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
La guarida donde se esconde el agujero negro supermasivo de la galaxia NGC 1068, en una imagen tomada por el telescopio espacial Hubble de NASA. Crédito: NASA / JPL-Caltech.
Los agujeros negros más masivos del Universo se encuentran a menudo rodeados por gruesos discos de material con forma de dónut. Este material acaba alimentando el crecimiento del agujero negro que tiene en su interior. Hasta hace poco algunos de estos dónuts eran demasiado gruesos para que los telescopios pudieran ver su través, pero ahora un equipo de astrónomos ha utilizado los observatorios de rayos X NuSTAR de NASA y XMM-Newton de ESA para mirar dentro de ellos.
«Al principio pensábamos que algunos agujeros negros estaban escondidos tras muros o pantallas de material a través del cual no podíamos ver», comenta Andrea Marianucci, autor principal del nuevo estudio. Pero recientemente NuSTAR miró en el interior de uno de los dónuts más densos conocidos alrededor de un agujero negro supermasivo. El agujero negro se encuentra en el centro de una galaxia espiral bien estudiada llamada NGC 1068, situada a 47 millones de años luz en dirección a la constelación de Cetus. Las observaciones revelaron un dónut con grumos.
Se trata de la primera vez que estos grumos son observados en un dónut ultradenso, apoyando la idea de que este fenómeno puede ser muy común. Esta investigación es importante para comprender el crecimiento y la evolución de los agujeros negros masivos y de las galaxias que los albergan. «No conocemos bien del todo por qué algunos agujeros negros supermasivos están tan oscurecidos o por qué tienen dónuts grumosos», comenta Poshak Gandhi de la Universidad de Southampton (UK).
Tanto NuSTAR como XMM-Newton observaron el agujero negro supermasivo de NGC 1068 simultáneamente en dos ocasiones distintas, entre 2014 y 2015. En una de esas ocasiones, en agosto de 2015, NuSTAR observó un pico en la emisión de rayos X. NuSTAR observa rayos X de mayor energía que XMM-Newton y esos rayos X de alta energía son los únicos capaces de atravesar las densas nubes que rodean al agujero negro. Los científicos dicen que el pico en rayos X de alta energía fue debido a que atravesaron una zona menos densa del material en el que se encuentra sepultado el agujero negro supermasivo.
El despertar de la fuerza en una estrella recién nacida
18/12/2015 de ESA Hubble
Una «espada láser» cósmica. Crédito: ESA/Hubble & NASA, D. Padgett (GSFC), T. Megeath (University of Toledo), y B. Reipurth (University of Hawaii).
El telescopio espacial Hubble de NASA/ESA ha tomado imágenes de una espada láser de doble filo cósmica. En el centro de la imagen, parcialmente oscurecida por un manto de polvo, una estrella adolescente dispara chorros gemelos de materia al espacio, mostrando las temibles fuerzas del Universo.
Esta espada láser celestial no se encuentra en una galaxia muy muy lejana sino en nuestro propio hogar, la Vía Láctea. Se halla más concretamente en una zona turbulenta del espacio conocida como el complejo de nubes moleculares Orión B, a solo 1350 años luz, en la constelación de Orión (el Cazador). Los espectaculares chorros gemelos de material que cruzan esta imagen están siendo emitidos por una estrella recién formada que no se puede ver porque está oculta por los remolinos de polvo y gas.
Cuando las estrellas se forman dentro de nubes de gas gigantes parte del material de los alrededores colapsa y forma un disco aplanado giratorio que rodea las estrellas nacientes, conocidas como protoestrellas. Este disco es donde podría formarse un sistema planetario. Sin embargo, en esta fase tan temprana, la estrella se ocupa principalmente de satisfacer su apetito. El gas del disco se precipita hacia la protoestrella y, una vez alimentada, la estrella despierta y emite chorros de gas de alta energía desde sus polos en direcciones opuestas.
La Fuerza es intensa en estos chorros gemelos; su efecto sobre el ambiente demuestra el verdadero poder del Lado Oscuro con un ataque más intenso que el de una Estrella de la Muerte completamente armada y operativa. A lo largo de los chorros se forman frentes supersónicos que calientan el gas de los alrededores a miles de grados. Además los chorros chocan contra el gas y el polvo circundantes, creando frentes de choque curvos. Estas ondas de choque son las marcas de los llamados objetos Herbig-Haro, concentraciones de materia en las nebulosas. El prominente objeto Herbig-Haro mostrado en esta imagen es HH 24.
Un planeta monstruoso «bailando con las estrellas»
(huy, ¡ésa era otra peli!)
18/12/2015 de Carnegie Science / The Astrophysical Journal
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Un equipo de investigadores ha descubierto un sistema planetario muy inusual que comprende una estrella como el Sol, una estrella enana y un enorme planeta entre ellas.
El planeta, descubierto por primera vez en 2011 en órbita alrededor de la estrella HD 7449, tiene unas 8 veces la masa de Júpiter y una de las órbitas más excéntricas que se han encontrado. Una órbita excéntrica es una que no es perfectamente circular. Cuanto menos circular es, mayor excentricidad posee. Una excentricidad alta también puede ser indicativa de que un planeta está siendo afectado por otros objetos cercanos. En el caso del planeta de HD 7449, la excentricidad alta fue una pista de que alguna otra cosa, mayor que el planeta conocido, reside también en el sistema.
El instrumento de óptica adaptativa del telescopio Magellan permitió a Timothy Rodigas y sus colaboradores ver el objeto en unos pocos segundos de observación. Esta estrella enana es diminuta, solo tiene un 20 or ciento de la masa del Sol y su órbita está muy cerca de la estrella principal HD 7449, a sólo 18 unidades astronómicas (ua). Por comparar, Neptuno se encuentra a 30 ua del Sol.
Hasta hace poco se pensaba que las estrellas binarias no podían tener planetas pero en los últimos años el número de planetas circumbinarios ha ido creciendo de manera constante. Sin embargo, este sistema es uno de los pocos en los que hay una estrella como el Sol, una estrella enana y un planeta gigante de gas entre ellas, todo en menos de 20 ua. Además entre estos sistemas el planeta HD 7449Ab es, con diferencia, el más masivo y el que tiene la órbita más excéntrica. Los investigadores piensan que la estrella enana y el planeta se han estado influenciando gravitatoriamente durante millones de años. La excentricidad del planeta y la inclinación de su órbita (el ángulo que forma la órbita con el plano ecuatorial de la estrella principal) han estado oscilando, aumentando y disminuyendo, en un proceso conocido como oscilaciones de Kozai.
Nuevos descubrimientos de New Horizons ayudan a dar forma a lo que sabemos sobre Plutón y sus lunas
21/12/2015 de Johns Hopkins University
Este mosaico en color realzado combina algunas de las imágenes más nítidas de Plutón obtenidas por New Horizons en julio de 2015. Se trata de una banda de 80 kilómetros de ancho, desde el borde de las «tierras malas» al noroeste de Sputnik Planum (izquierda), pasando por las montañas al-Idrisi (centro) hasta el borde del «corazón» de Plutón y sus llanuras heladas (derecha). Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Los miembros del equipo científico de New Horizons desgranaron la semana pasada los últimos descubrimientos tras el paso de la nave por Plutón en la reunión de la Unión Geofísica Americana. Entre los descubrimientos destacan los relacionados con la geología y composición de Plutón así como detalles nuevos sobre la inesperada bruma de la atmósfera de Plutón y su interacción con el viento solar.
«Todavía nos falta mucho para llegar a la mitad en la transmisión de los datos del sistema de Plutón a la Tierra pero ya está apareciendo una amplia variedad de resultados científicos nuevos», comenta el investigador principal Alan Stern del Southwest Research Institute de Boulder, Colorado.
Se han encontrado pruebas por doquier de actividad glacial pasada y presente, incluyendo la formación de redes de valles erosionados. Una clave para entender esta actividad es el papel de la capa profunda de nitrógeno sólido y otros volátiles que llenan la parte izquierda del «corazón» de Plutón, Sputnik Planum. La evaporación de este nitrógeno y su condensación en terrenos más altos de los alrededores produce un flujo de los glaciares de regreso a la cuenca.
Los científicos también han presentado resultados sobre cómo interactúan Plutón y sus lunas con el viento solar, un flujo constante de partículas y plasma procedente del Sol que todavía viaja a 1.4 millones de kilómetros por hora en Plutón. La atmósfera de Plutón constituye una fuente de átomos neutros que pueden intercambiar electrones con los átomos del plasma que tienen carga positiva (oxígeno, carbono y nitrógeno). Las observaciones desde el observatorio de rayos X Chandra durante el máximo acercamiento de New Horizons permiten a los científicos comprender mejor estos procesos, buscando emisiones en rayos X cerca de Plutón para determinar el ritmo al que pierde su atmósfera hacia el espacio, de modo muy similar a como se utilizan las emisiones de rayos X para estudiar el flujo de materia expulsada en los cometas.
Los agujeros negros pueden alcanzar 50 mil millones de veces la masa del Sol antes de que su ‘comida’ se deshaga en estrellas
21/12/2015 de University of Leicester / Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de gas del cual se alimenta. Crédito: onionguy92 / photobucket.
Los agujeros negros del centro de las galaxias podrían tragar 50 mil millones de veces la masa del Sol antes de perder los discos de gas de los que se alimentan, según un estudio de la Universidad de Leicester.
Andrew King, de la Universidad de Leicester, ha investigado los agujeros negros supermasivos del centro de las galaxias, alrededor de los cuales existen regiones del espacio donde el gas se instala en un disco orbital. Este gas puede perder energía y precipitarse hacia el interior, alimentando al agujero negro. Pero también se sabe que estos disco son inestables y con tendencia a formar estrellas.
El profesor King ha calculado lo grande que debería de ser un agujero negro para que su borde exterior impidiera la formación del disco, obteniendo 50 mil millones de masas solares. El estudio sugiere que sin un disco, el agujero negro dejaría de crecer, lo que significa que 50 mil millones de soles sería un límite superior. El único modo en que podría crecer más sería si una estrella cayera directamente hacia él o si se uniera a otro agujero negro.
«La importancia de este descubrimiento es que los astrónomos han encontrado agujeros negros de casi la masa máxima observando la enorme cantidad de radiación emitida por el disco de gas mientras cae. El límite en masa significa que este procedimiento no debería de conducir a masas mucho mayores de las que conocemos porque entonces no habría un disco luminoso», explica el profesor King. «Son posibles masas mayores de los agujeros negros, en principio. Por ejemplo, un agujero negro podría unirse con otro agujero negro y el resultante sería aún mayor. Pero no se produciría ninguna luz en esta fusión y el agujero negro mayor final no podría tener un disco de gas que emitiera luz».
Los antiguos egipcios describieron los eclipses de Algol
21/12/2015 de EurekAlert / PLOS ONE
Una página del calendario Cairo. En el recuadro se destaca el jeroglífico correspondiente a Horus. Crédito: Lauri Jetsu.
El antiguo calendario de papiro egipcio Cairo 86637 es el documento más antiguo que se conserva de observaciones a simple vista de una estrella variable, la binaria eclipsante Algol, una manifestación del dios y rey Horus. Este calendario contiene predicciones para cada día del año. Ahora Lauri Jetsu y Sebastian Porceddu, de la Universidad de Helsinki, han realizado un análisis estadístico de los textos mitológicos del calendario del Cairo.
Su estudio ha puesto de manifiesto que los periodos de Algol (2.85 días) y de la Luna (29.6 días) regulan las acciones de los dioses en este calendario. Hasta ahora que muchos de los textos mitológicos del calendario Cairo describen fenómenos astronómicos era sólo una hipótesis. Los resultados de esta investigación, en cambio, demuestran sin ambigüedad que a lo largo de todo el año las acciones de muchas deidades del calendario están relacionadas con los cambios regulares de Algol y de la Luna.
Esta investigación confirma que la primera estrella variable y su periodo fueron descubiertos mucho antes de lo que se pensaba, tres milenios antes, entre 1244 y 1163 a.C. Y también permite confirmar dos resultados astrofísicos «modernos» de este grupo de investigadores: la primera observación directa del aumento esperado en el periodo de Algol y una estimación precisa a largo plazo de la transferencia de materia en este sistema binario.
La investigación demuestra también que las fases más brillantes de Algol y de la Luna tenían significados particularmente positivos para los antiguos egipcios.
La vida eclosionó en la Tierra después de un incremento lento del oxígeno
21/12/2015 de UCL / Nature Communications
La vida eclosionó en la Tierra gracias al aumento de los niveles de oxígeno en la atmósfera y los océanos durante tres periodos de glaciación. Fuente: UCL.
Los niveles de oxígeno de los océanos y la atmósfera tardaron 100 millones de años en alcanzar el nivel que permitió la eclosión de vida animal en la Tierra hace unos 600 millones de años, según un estudio dirigido por UCL, financiado por el Consejo de Investigación del Ambiente Natural (UK).
Hasta ahora se desconocía la rapidez con que los océanos y la atmósfera de la Tierra adquirieron oxígeno y si la vida animal se extendió antes o después de que crecieran los niveles de oxígeno. El nuevo estudio, publicado en Nature Communications, demuestra que el aumento tuvo inicio significativamente antes de lo que se pensaba y se produjo irregularmente durante un largo periodo de tiempo. Es pues probable que la evolución animal inicial fuese incentivada por el aumento de los niveles de oxígeno en lugar de que se produjese un cambio en el comportamiento animal que causara la oxigenación.
Investigadores de UCL, Birkbeck, Bristol University, University of Washington, University of Leeds, Utah State University y University of Southern Denmark han estudiado qué ocurrió con los niveles de oxígeno globalmente hace de 770 a 520 millones de años, usando indicadores nuevos en rocas de los Estados Unidos, Canadá y China.
Las muestras de rocas, que quedaron depositadas bajo el mar en diferentes épocas, fueron tomadas de diferentes lugares para componer la imagen global de los niveles de oxígeno de los océanos y la atmósfera de la Tierra. Midiendo isótopos de selenio en las rocas, los investigadores descubrieron que la cantidad de oxígeno de la atmósfera tardó 100 millones de años en pasar de menos de un 1% al nivel actual de más del 10%. Este es sin discusión alguna el episodio más importante de oxigenación de la historia de la Tierra puesto que incitó una época de vida animal que se prolonga hasta hoy en día.
Durante el periodo estudiado, se produjeron tres grandes glaciaciones (las glaciaciones Sturtian hace 716 millones de años, Marinoan hace 635 millones de años y Gaskiers hace 580 millones de años) mientras la superficie de la Tierra se encontraba cubierta de hielo y la mayoría de los océanos estaban congelados desde los polos a los trópicos. Durante estos periodos, las temperaturas cayeron y se elevaron de nuevo, causando el deshielo de glaciares y un aporte de nutrientes a los océanos, que los investigadores piensan que provocaron el aumento de los niveles de oxígeno a grandes profundidades en los océanos.
Los barrancos de Marte, esculpidos probablemente por hielo seco y no por agua líquida
22/12/2015 de CNRS / Nature Geoscience
Ejemplos de barrancos marcianos. Hasta hace poco se pensaba que habían sido esculpidos por corrientes de agua líquida pero podrían ser resultado de procesos de deshielo de hielo seco que se producen al final del invierno. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.
Los barrancos de Marte podrían haber sido formados por procesos en los que participaba hielo seco en lugar de flujos de agua líquida, como se pensaba. Esta es la conclusión a la que llegan dos científicos franceses en un estudio publicado en la revista Nature Geoscience. En este trabajo demuestran que a finales del invierno y durante la primavera bajo la capa estacional de hielo de CO2 calentada por el sol, flujos de gas intensos pueden desestabilizar el material del regolito e inducir fluhos de escombros lubricados por los gases que se parecerían a barrancos esculpidos por agua en la Tierra.
Desde el año 2000 las cámaras en órbita alrededor de Marte han transmitido numerosas imágenes de pequeños valles cortados en pendientes, de aspecto similar a los barrancos formados por agua que corre en la Tierra. Estos barrancos parecen tener menos de unos pocos millones de años de edad, y a veces menos de algunos años. Esto sugería que podrían todavía formarse volúmenes importantes de agua líquida en Marte hoy en día.
Este escenario ha sido cuestionado recientemente por el monitorizado frecuente de la superficie marciana con la cámara HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de NASA, que ha revelado que la formación de barrancos todavía se produce hoy en día en Marte, en estaciones en las que el ambiente superficial de Marte es demasiado frío para que fluya agua líquida. Sin embargo, la actividad de formación de barrancos parece que se produce cuando el hielo de CO2 (condensado de la atmósfera durante el invierno) se descongela sobre la superficie marciana.
Los investigadores Cedric Pilorget y François Forget sugieren en su estudio que a final del invierno y durante la primavera la luz solar penetra a través de la capa traslúcida de hielo de CO2 y la calienta desde abajo. El hielo de CO2 no se funde sino que sublima (pasa directamente al estado gaseoso). Este gas se difunde por el terreno poroso que hay debajo de la superficie. Parte de él pude volver a condensar, mientras el resto se acumula. Esto puede incrementar de forma considerable la presión del subsuelo cerca de la superficie, alcanzando varias veces la presión atmosférica. La capa de hielo de CO2 acaba rompiéndose y se produce una violenta descompresión. En cuestión de segundos o minutos, varios metros cúbicos de gas fluyen por el suelo, desestabilizando los granos del terreno, formando flujos granulares. Además pueden fluidificar la avalancha, que se comportaría como un fluido viscoso.
Chandra descubre un espectacular lazo galáctico desplegado
22/12/2015 de Chandra / Astronomy and Astrophysics
Una enorme cola que emite en rayos X (azul en la imagen) ha sido observada detrás de una galaxia que se ha zambullido en el medio intergaláctico del cúmulo de galaxias Zwicky 8338. Créditos: imagen en rayos X de NASA/CXC/Universidad de Bonn/G. Schellenberger et al; imagen óptica de INT.
Un equipo de astrónomos ha descubierto un extraordinario lazo de gas caliente en la estela que deja una galaxia en datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA. El bucle o cola de rayos X es creado por gas arrancado a la galaxia mientras ésta atraviesa una enorme nube de gas intergaláctico. Con una longitud de por lo menos 250 mil años luz se trata probablemente de la cola de este tipo más larga que haya sido detectada.
La cola está situada en el cúmulo de galaxias Zwicky 8338, a casi 700 millones de años luz de la Tierra. La longitud de la cola es más del doble del diámetro de la galaxia de la Vía Láctea entera. La cola contiene gas a temperaturas de unos diez millones de grados, unos veinte millones de grados más fría que el gas intergaláctico, pero todavía suficientemente caliente como para brillar intensamente en rayos X, que Chandra puede detectar.
Los investigadores piensan que la cola fue creada cuando la galaxia, llamada CGCG254-021, o quizás un grupo de galaxias dominado por esta galaxia grande, se zambulló en el gas caliente de Zwicky 8338. La presión ejercida por este desplazamiento rápido causó la pérdida de gas de la galaxia. Las imágenes muestran un hueco importante entre la cola y la galaxia. «La gran separación entre la galaxia y la cola nos puede estar indicando que el gas ha sido arrancado completamente de la galaxia», comenta Thomas Reiprich, de la Universidad de Bonn.
Los astrónomos han podido estudiar también las interacciones del sistema examinando cuidadosamente las propiedades de la galaxia y de su cola. La cola posee una zona más brillante, a la que se refieren como «cabeza». Detrás de esta cabeza hay una cola de emisión difusa de rayos X. El gas de la cabeza puede que sea más frío y rico en elementos más pesados que el helio que el resto de la cola. Delante de la cabeza hay señales de un frente de ondas de choque, similar a la onda de choque formada por un avión supersónico, y delante del frente se encuentra la galaxia CGCG254-021.
Campos magnéticos retorcidos proporcionan datos nuevos sobre la formación de estrellas
22/12/2015 de National Radio Astronomy Observatory / Astrophysical Journal Letters
En esta ilustración de artista las líneas del campo magnético (en púrpura) son retorcidas al ser arrastradas hacia el interior de un disco polvoriento que gira alrededor de una estrella joven. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Empleando imágenes nuevas que muestran detalles sin precedentes, los científicos han encontrado material girando alrededor de una protoestrella muy joven que probablemente ha arrastrado consigo y ha retorcido los campos magnéticos del área que rodea a la estrella. Este descubrimiento tienen consecuencias importantes para el modo en que los discos de polvo (el material en bruto para la formación de planetas) crecen alrededor de estrellas jóvenes.
Los científicos estudiaron una joven protoestrella a 750 años luz de la Tierra en la constelación de Perseo. Sus observaciones, realizadas en 2013 y 2014, midieron el alineamiento, o polarización, de las ondas de radio emitidas por el material, principalmente polvo, que se precipita hacia el interior de un disco qe está creciendo en órbita alrededor de la joven estrella. La polarización reveló la configuración de los campos magnéticos en esta región cercana a la estrella.
«El alineamiento de los campos magnéticos en esta región cerca de estrellas jóvenes es muy importante para el desarrollo de los discos que tienen en órbita. Dependiendo de este alineamiento, el campo magnético puede reprimir el crecimiento del disco o ayudar a canalizar material hacia el disco, permitiéndole crecer», comenta Leslie Looney, de la Universidad de Illinois.
Estas observaciones son las primeras que muestran la polarización cerca de una protoestrella a longitudes de onda de 8 y 10 milímetros. También indican la presencia de numerosas partículas con tamaños entre milímetros y centímetros en el disco que rodea la estrella. Dado que la protoestrella sólo tiene unos 10 000 años de edad (muy poco en escalas astronómicas) el descubrimiento podría indicar que estos granos se forman y crecen rápidamente en el entorno de una estrella todavía en formación.
China pone en órbita un satélite para detectar materia oscura
22/12/2015 de Phys.org
Ilustración de artista del satélite chino DAMPE en órbita, cuyo objetivo es el estudio de la materia oscura. Fuente: Phys.org .
China ha colocado en órbita síncrona con el Sol alrededor de la Tierra un satélite llamado Dark Matter Particle Explorer (DAMPE). Su misión es estudiar partículas de alta energía y rayos gamma con el objetivo final de estudiar la materia oscura.
El satélite, apodado «Wukong» (Rey Mono) por el público chino, es parte de una colaboración entre la Academia de Ciencias de China, varias instituciones académicas de Italia y la Universidad de Ginebra. Lleva cuatro sensores a bordo: un calorímetro BGO, un rastreador de silicio-tungsteno, un detector de neutrones y un detector centelleador plástico. Cada uno forma parte del objetivo final que es capturar partículas de alta energíaa y rastrearlas hasta su lugar de origen, que los científicos piensan que serán lugares donde se están produciendo choques entre partículas de materia oscura.
Los sensores han sido diseñados para detectar fotones y electrones con una resolución mayor de la que tienen otros detectores en instalaciones subterráneas o el experimento AMS que se encuentra en la Estación Espacial Internacional. Los investigadores que estudiarán los datos de DAMPE intentarán comprobar si el nuevo satélite puede ser empleado para encontrar la fuente de las señales vistas por AMS y si son producidas por púlsares o colisiones de materia oscura.
Ésta es la primera de las cinco misiones espaciales científicas que los chinos han desarrollado. Otras dos serán lanzadas el año próximo. Una se anuncia como el primer satélite de comunicaciones cuánticas; su propósito es comprobar si los fotones lanzados desde estaciones en tierra hacia el satélite pueden seguir entrelazados con sus contrapartidas en tierra. La otra misión consiste en un telescopio de rayos X en órbita con capacidad para detectar bandas de energía particulares, que será utilizado para estudiar la radiación emitida desde agujeros negros.
