Junio 2023
Propuesta una solución al misterio de las galaxias tempranas
1/6/2023 de Hebrew University of Jerusalem / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración del telescopio espacial JWST en el espacio. Crédito: NASA.
Astrofísicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén han publicado un nuevo modelo teórico que resuelve el misterio de la formación de galaxias masivas tempranas en el universo. Los hallazgos explican de manera natural las observaciones recientes realizadas con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que revelaron un exceso sorprendente de galaxias masivas en el universo temprano, ya en los primeros quinientos millones de años después del Big Bang, en contraposición a la teoría comúnmente aceptada.
En este estudio, el profesor Dekel y su equipo proponen un proceso denominado «brote estelar sin retroalimentación» (FFB, por sus siglas en inglés), que explica de manera natural el misterio. Bajo las condiciones únicas predominantes en las galaxias tempranas, el gas se convierte eficientemente en estrellas sin ser interrumpido por procesos de retroalimentación. Esta idea se basa en un retraso de más de un millón de años entre la formación de estrellas masivas y sus posteriores explosiones como supernovas. Antes del enriquecimiento del gas por elementos pesados producidos en las estrellas cuando explotan, los investigadores sugieren que las nubes de formación estelar en el denso universo temprano tenían una densidad por encima de un umbral que permitía el colapso rápido del gas en estrellas dentro de la «ventana de oportunidad» de un millón de años. Este proceso de formación estelar de alta eficiencia en ausencia de retroalimentación explica el exceso observado de galaxias masivas.
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El equilibrio inusual de carbono en Marte, explicado por la luz solar
1/6/2023 de ESA / Planetary Science Journal
Infografía que explica el mecanismo de creación de material con carbono «ligero» en Marte. Crédito: ESA (agradecimiento: trabajo realizado por ATG para ESA), CC BY-SA 3.0 IGO .
El Orbitador de Gases Traza de ExoMars (TGO) ha revelado cómo se forma el peculiar monóxido de carbono «ligero» en la atmósfera de Marte. Este hallazgo ofrece una mejor imagen de cómo se formó la materia que contiene carbono en el Planeta Rojo y ayuda a aclarar un descubrimiento desconcertante realizado por el rover Curiosity de la NASA el año pasado.
Las observaciones del TGO muestran que en la atmósfera de Marte se produce un proceso en el que el dióxido de carbono se descompone por la luz solar, formando monóxido de carbono con menos carbono «pesado» de lo que esperaríamos.
Este hallazgo es consistente con la idea de que una combinación de luz solar y una química compleja, en lugar de la vida, dio origen a los compuestos basados en carbono (la «materia orgánica») que vemos en la superficie marciana.
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El instrumento NIIRISS del Webb cartografía la atmósfera de un júpiter ultracaliente
1/6/2023 de Université de Montréal / Nature
El equipo obtuvo el espectro de emisión térmica de WASP-18 b midiendo la cantidad de luz que emite en el rango de longitud de onda de 0,85 a 2,8 micras, capturando el 65% de la energía total emitida por el planeta. WASP-18 b es tan caliente en el lado diurno que las moléculas de agua se vaporizarían. Webb observó directamente vapor de agua en el planeta incluso en cantidades relativamente pequeñas, lo que indica la sensibilidad del observatorio. Crédito: NASA/JPL-CALTECH/R. Hurt
Hay un exoplaneta intrigante ahí afuera, a 400 años luz de distancia, que es tan cautivador que los astrónomos lo han estado estudiando desde su descubrimiento en 2009. Una órbita completa de WASP-18 b alrededor de su estrella, ligeramente más grande que nuestro Sol, dura solo 23 horas. No hay nada parecido en nuestro Sistema Solar.
Un equipo internacional de astrónomos ha identificado vapor de agua en la atmósfera del exoplaneta WASP-18 b y ha creado un mapa de temperatura del planeta mientras se ocultaba y reaparecía detrás de su estrella. Este evento se conoce como un eclipse secundario. Los científicos pueden leer la luz combinada de la estrella y el planeta, y luego refinar las mediciones solo con la luz de la estrella mientras el planeta se mueve por detrás de ella.
El mismo lado, conocido como el lado diurno, de WASP-18 b siempre está enfrentado a su estrella, al igual que el mismo lado de la Luna siempre está frente a la Tierra. Esto se conoce como acoplamiento por marea. El mapa de temperatura o brillo del exoplaneta muestra un cambio enorme de temperatura, de hasta 1000 grados, desde el punto más caliente frente a la estrella hasta el terminador, donde los lados diurno y nocturno del planeta se encuentran en un crepúsculo permanente.
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Resuelto el colorido rompecabezas del Cinturón de Kuiper
1/6/2023 de University of Hawaiʻi / Science Advances
Estructuras aromáticas enlazadas por cadenas de hidrocarburos insaturadas provocan la variedad de colores observada en las superficies ricas en hidrocarburos de los objetos del Cinturón de Kuiper. Crédito: University of Hawaiʻi .
El Cinturón de Kuiper es un disco masivo de cuerpos helados, incluyendo a Plutón, que se encuentra justo fuera de la órbita de Neptuno en nuestro sistema solar. Los objetos observados en el Cinturón de Kuiper exhiben un rango de colores único en comparación con cualquier otra población del sistema solar, que va desde el blanco hasta un rojo oscuro. Si bien se desconoce la fuente de esta diversidad de colores, los científicos han especulado que probablemente sea el resultado de la exposición prolongada de los materiales orgánicos a la radiación de los rayos cósmicos galácticos.
Ahora, se ha descubierto que las unidades estructurales aromáticas (moléculas orgánicas con anillos de benceno fusionados) que llevan hasta tres anillos, por ejemplo, en compuestos químicos como el fenantreno, el fenaleno y el acenaftileno, conectados entre sí por puentes deficientes en hidrógeno, desempeñan un papel clave en la producción de colores rojizos. Los experimentos realizados en la Universidad de Hawái (UH) demostraron el nivel de complejidad molecular del procesamiento de hidrocarburos por parte de los rayos cósmicos galácticos y proporcionaron información sobre el papel desempeñado por los hielos expuestos a la radiación en la producción temprana de moléculas biológicas precursoras, una molécula que participa en una reacción química que produce otra molécula.
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NASA invita al público a firmar un poema que volará a bordo de Europa Clipper
2/6/2023 de JPL
El «Mensaje en una botella» ofrece a todas la personas la oportunidad de llevar su nombre grabado en un microchip con el poema «En Alabanza del Misterio: Un Poema para Europa» de Ada Limón. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
NASA invita all público a añadir sus nombres a un poema original dedicado a la misión Europa Clipper antes de que la nave espacial comience su viaje a la luna Europa de Júpiter, en octubre de 2024. El poema y los nombres serán como un mensaje en una botella, viajando miles de millones de kilómetros mientras la misión investiga si el océano que se cree que se encuentra debajo de la costra de hielo de Europa podría albergar vida.
Como parte de la campaña «Mensaje en una Botella», los nombres recibidos antes de las 4:59 a.m. UT, del 1 de enero de 2023, se grabarán en un microchip, junto con el poema escrito por la Poeta Laureada de Estados Unidos Ada Limón y titulado «En Alabanza del Misterio: Un Poema para Europa».
Para firmar, leer el poema y escuchar a Limón recitar el poema en un video animado, visita:
https://go.nasa.gov/MessageInABottle
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El caso de los jupíteres ausentes: no se encuentran alrededor de pequeñas estrellas rojas
2/6/2023 de Center for Astrophysics / The Astronomical Journal
Ilustración de artista de un planeta como Júpiter alrededor una pequeña estrella enana roja. Un estudio nuevo demuestra que estos sistemas son raros. Crédito: Melissa Weiss, CfA.
Un equipo de astrónomos ha revelado que las estrellas más pequeñas y comunes en el universo, llamadas enanas rojas, muy raramente albergan planetas grandes similares a Júpiter.
Esta ausencia de análogos a Júpiter podría tener grandes repercusiones en el desarrollo de planetas similares a la Tierra alrededor de enanas rojas y en la búsqueda de mundos capaces de albergar vida alienígena.
Conforme a su distinción como el planeta localmente más grande, Júpiter ha desempeñado un papel dominante en la evolución de nuestro Sistema Solar. Los científicos piensan que Júpiter preparó el escenario para que la Tierra se volviera habitable, influyendo en la formación, tamaño y composición de nuestro mundo. Por lo tanto, la falta de grandes gigantes gaseosos en los sistemas planetarios de las enanas rojas sugiere que los posibles mundos rocosos no han evolucionado en lugares particularmente propicios para la vida similar a la terrestre.
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Simulaciones por supercomputadora proporcionan una mejor imagen del campo magnético del Sol
2/6/2023 de Aalto University / Nature Astronomy
Simulación por computadora de estructuras magnéticas en condiciones similares a las del Sol. Crédito: Jörn Warnecke.
Los científicos no comprenden completamente cómo se generan y amplifican los campos magnéticos dentro del Sol, pero un estudio recientemente publicado en Nature Astronomy responde una de las preguntas fundamentales sobre este complejo proceso.
El magnetismo del Sol proviene de un proceso conocido como la dinamo solar. Este proceso se compone de dos partes principales: la dinamo a gran escala y la dinamo a pequeña escala, ambas de las cuales los científicos aún no han logrado modelar por completo.
En el nuevo estudio, científicos de la Universidad de Aalto y del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar (MPS) abordaron la cuestión de la dinamo de pequeña escala mediante la realización de simulaciones masivas en supercomputadoras de petascale en Finlandia y Alemania.
«Demostramos no solo que la dinamo de pequeña escala existe, sino también que se vuelve más factible a medida que nuestro modelo se asemeja más al Sol»dice Maarit Korpi-Lagg, líder del grupo de astroinformática y profesora asociada en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Aalto.
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Confirmada la galaxia más debil observada en el Universo temprano
2/6/2023 de UCLA / Nature
Imagen de la galaxia JD1 (recuadro), que está situada por detrás de un brillante cúmulo de galaxias llamado Abell 2744. Crédito: Guido Roberts-Borsani/UCLA); imágenes originales de: NASA, ESA, CSA, Swinburne University of Technology, University of Pittsburgh, STScI.
Un equipo de investigación internacional liderado por astrofísicos de UCLA ha confirmado la existencia de la galaxia más débil jamás vista en el universo temprano.
La galaxia, llamada JD1, es una de las más distantes identificadas hasta la fecha, y es típica de los tipos de galaxias que atravesaron la niebla de átomos de hidrógeno que quedaron del Big Bang, permitiendo que la luz brille a través del universo y dándole forma a lo que existe hoy en día.
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Artemis III: la primera misión humana de la NASA al Polo Sur Lunar
5/6/2023 de Madrid Deep Space Communications Complex (NASA-INTA)
La nave Orion de la NASA que transportará astronautas a la Luna. Crédito: NASA.
Después de dos misiones de prueba del Programa Artemis, la misión Artemis III, actualmente planificada para 2025, marcará el primer regreso de la humanidad a la superficie lunar en más de 50 años. La NASA hará historia al enviar a los primeros humanos a explorar la región cercana al Polo Sur lunar.
La nave espacial Orion de la NASA será la cápsula en la que la tripulación realizará el viaje desde y hacia la Tierra; dentro y fuera de la órbita lunar. Orion es la única nave espacial capaz de transportar tripulaciones a la Tierra a velocidades de reentrada lunar. En la exitosa misión Artemis I, se probó el escudo térmico de diseño exclusivo de Orion para estas condiciones extremas. Cuatro astronautas partirán desde la Plataforma de Lanzamiento del Kennedy Space Center (en Florida), sobre el Space Launch System (SLS), el único cohete lo suficientemente potente como para enviar a Orión, su tripulación y sus suministros a la Luna, en un solo lanzamiento.
Durante varios días, la tripulación viajará hacia la Luna y realizará encendidos del motor correctivos, para interceptar el campo gravitatorio de la Luna. En el momento y lugar correctos, Orion realizará una serie de encendidos de dos motores para colocar la nave espacial en una órbita lunar de halo casi rectilíneo (NRHO). De cientos de órbitas potenciales, la NASA seleccionó la NRHO para lograr los objetivos de Artemis a largo plazo. La NRHO proporcionará comunicaciones casi constantes con la Tierra y acceso a sitios en toda la Luna. Debido a que está gravitacionalmente equilibrada entre la Tierra y la Luna, esta órbita maximizará la eficiencia energética. En futuras misiones, la NASA y sus colaboradores, ensamblarán la estación espacial lunar Gateway en la NRHO para que sirva como eje para las misiones de Artemis.
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Marte en color como nunca antes habías visto
5/6/2023 de DLR
Imagen simulada del mosaico en color de imágenes de Marte, donde vemos el Valles Marineris alineado con el ecuador del planeta. Los colores han sido realzados localmente. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin (G. Michael).
Para conmemorar el vigésimo aniversario del lanzamiento de la nave espacial Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA), el equipo científico de la Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC) anuncia el próximo lanzamiento de un mosaico global a color de Marte sin precedentes en la precisión de su información cromática y que proporciona información sobre la diversa composición de rocas, arena y polvo en la superficie
Una considerable región de Marte es bastante oscura, mostrándose de color azulado en la imagen. Estas regiones representan arenas grisáceas-negruzcas-azuladas, que tienen origen volcánico y forman grandes capas de arena oscura en Marte. Principalmente fueron acumuladas por el viento para formar imponentes dunas de arena o enormes campos de dunas en el fondo de cráteres de impacto. Estas arenas sin alterar consisten en minerales basálticos oscuros, de los cuales también está compuesta la lava volcánica en la Tierra. El basalto es la roca volcánica más extendida en la Tierra, y en el Sistema Solar. El fondo oceánico de la Tierra está hecho de basalto, al igual que los volcanes extintos del Eifel, el Monte Etna en Sicilia y los volcanes del archipiélago hawaiano.
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Al final todo se evaporará, no solo los agujeros negros
5/6/2023 de Radbound Universiteit / Physical Review Letters
Imagen del agujero negro de M87. Crédito: EHT Coillaboration.
Nuevas investigaciones teóricas realizadas por Michael Wondrak, Walter van Suijlekom y Heino Falcke de la Universidad de Radboud han demostrado que Stephen Hawking estaba en lo correcto acerca de los agujeros negros, aunque no completamente. Debido a la radiación de Hawking, los agujeros negros eventualmente se evaporarán, pero el horizonte de sucesos no es tan crucial como se creía. La gravedad y la curvatura del espacio-tiempo también causan esta radiación.
Esto significa que todos los objetos grandes en el universo, como los restos de estrellas, eventualmente se evaporarán.
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Rayas misteriosas reveladas en el centro de la Vía Láctea
5/6/2023 de Northwestern University / The Astrophysical Journal Letters
Dos poblaciones de filamentos, perpendiculares y paralelos al plano galáctico, que está en posición horizontal. Crédito: Farhad Yusef-Zadeh.
A principios de la década de 1980, Farhad Yusef-Zadeh de la Universidad Northwestern descubrió gigantescos filamentos unidimensionales que colgaban verticalmente cerca de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo central de nuestra galaxia. Ahora, Yusef-Zadeh y sus colaboradores han descubierto una nueva población de filamentos, pero estos hilos son mucho más cortos y se extienden horizontal o radialmente, como radios de una rueda que se alejan del agujero negro.
Aunque las dos poblaciones de filamentos comparten varias similitudes, Yusef-Zadeh asume que tienen diferentes orígenes. Mientras que los filamentos verticales se extienden a través de la galaxia, alcanzando alturas de hasta 150 años luz, los filamentos horizontales se asemejan más a los puntos y guiones del código Morse, puntuando solo un lado de Sagitario A*.
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Los «capullos» de estrellas agonizantes podrían constituir una nueve fuente de ondas gravitacionales
6/6/2023 de Northwestern University
Por primera vez, los investigadores han utilizado simulaciones de última generación para demostrar que los capullos turbulentos y energéticos de escombros que rodean a las estrellas masivas moribundas. pueden emitir ondas gravitacionales.
Y, a diferencia de otra posible fuente singular de ondas gravitacionales, los chorros de los estallidos de rayos gamma, las ondas gravitacionales de los capullos deberían estar dentro del rango de frecuencias que el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO) puede detectar.
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El Universo temprano chisporroteaba con brotes de formación de estrellas
6/6/2023 de Webb Space Telescope
Esta imagen infrarroja fue tomada por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA como parte del programa Estudio Avanzado Extragaláctico Profundo de JWST (JADES). Muestra una porción de una región del cielo conocida como GOODS-Sur, la cual ha sido ampliamente estudiada por el Telescopio Espacial Hubble y otros observatorios. Aquí son visibles más de 45 000 galaxias. Crédito: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (University of Arizona), Daniel Eisenstein (CfA). Procesamiento de la imagen: Alyssa Pagan (STScI).
Una de las preguntas más fundamentales en astronomía es: ¿Cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias? El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ya está proporcionando nuevos datos sobre esta cuestión. Uno de los programas más grandes en el primer año de ciencia de Webb es el Estudio Avanzado Extragaláctico Profundo de JWST, o JADES, que dedicará aproximadamente 32 días de tiempo de telescopio para descubrir y caracterizar galaxias distantes y débiles. Si bien los datos aún están llegando, JADES ya ha descubierto cientos de galaxias que existieron cuando el universo tenía menos de 600 millones de años. El equipo también ha identificado galaxias que brillan con una multitud de estrellas jóvenes y calientes.
Estas estrellas brillantes y masivas emitieron torrentes de luz ultravioleta, que transformaron el gas circundante de opaco a transparente al ionizar los átomos y eliminar electrones de sus núcleos. Dado que estas galaxias tempranas tenían una gran población de estrellas calientes y masivas, podrían haber sido el principal impulsor del proceso de reionización. La posterior reunión de electrones y núcleos produce líneas de emisión distintivamente fuertes.
Endsley y sus colegas también encontraron evidencia de que estas galaxias jóvenes experimentaron períodos de formación rápida de estrellas intercalados con períodos de tranquilidad en los que se formaron menos estrellas. Estos episodios pueden haber ocurrido cuando las galaxias capturaron concentraciones de materia prima gaseosa necesaria para formar estrellas. Alternativamente, dado que las estrellas masivas explotan rápidamente, es posible que hayan inyectado energía en el entorno circundante periódicamente, evitando que el gas se condense para formar nuevas estrellas.
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Astronomía «Big Data», utilizar la estadística como un modo nuevo para descifrar el Universo
6/6/2023 de The University of Alabama in Huntsville / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de un cuásar. Crédito: NASA.
La era digital ha sido un gran impulso para los campos de la estadística y la astronomía. Sin embargo, según el Dr. Max Bonamente, profesor de física y astronomía en la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), la mayoría de los astrónomos no están suficientemente capacitados para darse cuenta de los sustanciales beneficios que se pueden obtener al unir estas disciplinas. Él y sus colegas están trabajando para cambiar eso a través de investigaciones pioneras en el floreciente campo de la astroestadística.
La astroestadística representa el futuro de la gestión y el análisis de grandes volúmenes de datos en astronomía, ya que las últimas tecnologías están produciendo cantidades asombrosas de datos de una complejidad verdaderamente abrumadora. El desafío de analizar estos datos está creciendo de manera exponencial a medida que evolucionan nuevos mecanismos de recopilación de datos en instrumentos de radio, microondas, infrarrojos, rayos X, rayos gamma, interferómetros y óptico, lo cual requerirá nuevos algoritmos y técnicas estadísticas para darle sentido a todo ello.
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El Webb detecta las moléculas orgánicas complejas más lejanas
6/6/2023 de University of Illinois Urbana-Champaign / Nature
Los astrónomos que utilizan el telescopio Webb descubrieron evidencias de moléculas orgánicas complejas en una galaxia que vemos tal como era solo 1500 millones de años después del Big Bang. La galaxia se alinea casi perfectamente con una segunda galaxia que está a solo 3 mil millones de años luz desde nuestra perspectiva en la Tierra. En esta imagen en falso color del Webb, la galaxia en primer plano se muestra en azul, mientras que la galaxia de fondo está en rojo. Las moléculas orgánicas se resaltan en naranja. Gráfica cortesía de J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA.
Un equipo de investigadores ha detectado moléculas orgánicas complejas en una galaxia que vemos tal como era solo 1500 millones de años después del Big Bang, siendo la galaxia más lejana en la que se sabe que existen estas moléculas. Gracias a las capacidades del recién lanzado Telescopio Espacial James Webb y al análisis minucioso del equipo de investigación, un nuevo estudio aporta una visión crítica de las complejas interacciones químicas que ocurren en las primeras galaxias del universo temprano. L
Los datos espectroscópicos del JWST sugieren que el gas interestelar oscurecido en SPT0418-47 está enriquecido en elementos pesados, lo que indica que generaciones de estrellas han vivido y muerto ya. El compuesto específico detectado por los investigadores es un tipo de molécula llamada hidrocarburo aromático policíclico, o PAH. En la Tierra, estas moléculas se pueden encontrar en los gases de escape producidos por motores de combustión o incendios forestales. Al estar compuestas por cadenas de carbono, estas moléculas orgánicas se consideran los ladrillos básicos de las formas de vida más tempranas, según afirman los investigadores.
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Los agujeros negros más solitarios puede que sean también los más hambrientos
7/6/2023 de James Madison University
Una «rodaja» de aproximadamente 30 millones de años luz de ancho en la distribución de galaxias en el universo (izquierda). Las regiones vacías se muestran como áreas sombreadas en azul, con galaxias dentro marcadas con puntos rojos. La miniatura a la derecha muestra una galaxia en una región vacía que alberga un agujero negro supermasivo en crecimiento activo en su centro; dicha actividad se manifiesta mediante mediciones fluctuantes de brillo en el infrarrojo medio. Crédito: K. Douglass (Universidad de Rochester), SDSS, A. Aradhey (Escuela Secundaria Harrisonburg y Universidad James Madison).
Los monstruosos agujeros negros en crecimiento activo, con masas que van desde millones hasta miles de millones de veces la de nuestro Sol, son más comunes en galaxias de tamaño mediano y enanas que habitan en las regiones más dispersas del universo que en regiones más pobladas, según un estudio de más de 290 000 galaxias.
El estudio, realizado por Anish Aradhey, un estudiante de la Escuela Secundaria Harrisonburg, y Anca Constantin, profesora de astrofísica en la Universidad James Madison, utilizó datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y más de ocho años de mediciones del telescopio espacial AllWISE/NEOWISE de la NASA.
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Los jupiteres calientes pueden que no estén orbitando en solitario
7/6/2023 de Indiana University
Impresión artística de un planeta del tipo júpiter caliente. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Una investigación liderada por un astrónomo de la Universidad de Indiana desafía las creencias de larga data sobre el aislamiento de los «jupiteres calientes» y propone un nuevo mecanismo para entender la evolución de los exoplanetas.
Mientras que nuestro Júpiter está lejos del Sol, los jupiteres calientes son planetas gigantes gaseosos que orbitan muy de cerca a estrellas fuera de nuestro sistema solar, con un período orbital de menos de 10 días. Estudios anteriores sugirieron que rara vez tienen otros planetas compañeros cercanos, lo que llevó a los científicos a creer que los jupiteres calientes se formaron y evolucionaron a través de un proceso violento que expulsó a otros planetas de la zona a medida que se acercaban a sus estrellas anfitrionas. Los nuevos hallazgos revelan que los Júpiter calientes no siempre orbitan solos.
«Nuestra investigación muestra que al menos una fracción de los jupiteres calientes no puede formarse a través de un proceso violento», dijo Songhu Wang, profesor asistente de astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias. «Esto es una contribución significativa para avanzar en nuestra comprensión de la formación de los jupiteres calientes, lo que puede ayudarnos a aprender más sobre nuestro propio sistema solar».
Los investigadores determinaron que la aparición de sistemas con jupiteres calientes y templados depende de los planetas gigantes de gas que aparezcan en el sistema, hecho que influye en el grado de interacción y migración de los planetas.
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Primera detección de un segundo agujero negro en un sistema binario bien conocido
7/6/2023 de University of Turku / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración artística de OJ287 como un sistema binario de agujeros negros. El agujero negro secundario de 150 millones de masas solares se mueve alrededor del agujero negro primario de 18 mil millones de masas solares. Un disco de gas rodea a este último. El agujero negro secundario se ve obligado a impactar contra el disco de acreción dos veces durante su órbita de 12 años. El impacto produce un destello azul que fue detectado en febrero de 2022. Además, el impacto también induce al agujero negro secundario a emitir ráfagas brillantes de radiación varias semanas antes, y estas ráfagas también han sido detectadas como una señal directa del agujero negro secundario. Crédito: AAS 2018
En un estudio reciente, un equipo de astrónomos ha encontrado evidencias de dos agujeros negros supermasivos que orbitan entre sí a través de señales provenientes de los chorros asociados con la acreción de materia en ambos agujeros negros. La galaxia, o cuásar, se llama OJ287 y es el sistema de agujeros negros binarios más estudiado y mejor comprendido. En el cielo, los agujeros negros están tan cerca uno del otro que se ven juntos en un solo punto. El hecho de que el punto en realidad consiste en dos agujeros negros se hace evidente al detectar que emite dos tipos diferentes de señales.
El movimiento orbital se revela mediante una serie de destellos que surgen cuando el agujero negro secundario se sumerge periódicamente a través del disco de acreción del agujero negro primario, a velocidades ligeramente inferiores a la velocidad de la luz. Esta inmersión del agujero negro secundario calienta el material del disco y el gas caliente se libera en forma de burbujas en expansión. Estas burbujas calientes tardan meses en enfriarse mientras emiten radiación y causan un destello de luz, un destello que dura aproximadamente dos semanas y es más brillante que un billón de estrellas.
Después de décadas de esfuerzos para estimar el momento de la inmersión del agujero negro secundario a través del disco de acreción, los astrónomos de la Universidad de Turku en Finlandia, liderados por Mauri Valtonen y su colaborador Achamveedu Gopakumar del Instituto Tata de Investigación Fundamental en Mumbai, India, y otros, pudieron modelar la órbita y predecir con precisión cuándo ocurrirían estos destellos.
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Discos, picos y nubes: una mirada al patio trasero de un agujero negro
7/6/2023 de University of Amsterdam / Nature Astronomy
Ilustración de artista del experimento espacial LISA detectando una onda gravitacional. Crédito: NASA.
La primera detección directa de ondas gravitacionales en 2015 ha abierto una nueva ventana al universo, permitiendo en particular la observación de la fusión de pares de agujeros negros masivos. Este campo de investigación joven ha madurado muy rápidamente y hasta ahora se han observado docenas de fusiones de agujeros negros. Las observaciones actuales se limitan a las etapas finales del colapso, a menudo durante solo unos segundos, cuando las ondas gravitacionales emitidas son extremadamente fuertes. Afortunadamente, se están construyendo varios experimentos nuevos que permitirán a los investigadores observar pares de agujeros negros durante mucho más tiempo antes de que se produzca la fusión, potencialmente incluso durante años.
Cuando comiencen a llegar estas mediciones mucho más precisas, los investigadores quieren estar preparados y ser capaces de interpretarlas. Pippa Cole, investigadora postdoctoral en el grupo de Gianfranco Bertone y autora principal de la nueva publicación, explica: «Con las mediciones actuales, podemos aprender algunos datos sobre los agujeros negros que se fusionan, pero muy poco sobre el entorno en el que ocurre la fusión. Ese entorno es extremadamente interesante. Por ejemplo, puede enseñarnos sobre uno de los otros misterios actuales en astrofísica: el de la materia oscura. Una vez que podamos usar un detector futuro como LISA para observar la fusión de agujeros negros durante mucho más tiempo, será posible hacer afirmaciones significativas sobre su entorno».
Según Cole y sus colaboradores, la próxima generación de experimentos será capaz de identificar ondas gravitacionales generadas por fusiones de agujeros negros en presencia de un entorno, ya sea un disco de acreción, una nube de partículas ultraligeras o un pico de materia oscura. Esto abre la posibilidad de buscar nuevas partículas ultraligeras, así como candidatos a materia oscura, con ondas gravitacionales.
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Primera transmisión en directo desde Marte: la película
8/6/2023 de ESA
Este gif está compuesto por todas las imágenes de Marte que se recibieron durante una hora. Crédito: ESA.
Para celebrar el vigésimo aniversario de Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA) el 2 de junio, y después de meses de trabajo por parte de ingenieros y científicos para hacerlo posible, la ESA transmitió en directo, por primera vez, desde Marte. Durante una hora, fue posible ver el Planeta Rojo casi en tiempo real, tanto como permite la velocidad de la luz.
Este gif está compuesto por todas las imágenes que se recibieron durante esa hora, separadas aproximadamente por 50 segundos cada una, transmitidas directamente desde la Cámara de Monitoreo Visual (VMC) a bordo del orbitador marciano de la ESA, que ha sido longevo pero sigue siendo altamente productivo. Observen el corte a mitad de la animación: desafortunadamente, la lluvia en la estación terrestre de la ESA en Cebreros, España, hizo que se perdiera la «telemetría» (datos) de Mars Express por un tiempo durante la transmisión en directo.
Justo antes de que se pierda la conexión y haya una interrupción en las imágenes, aparece una pequeña mancha blanca en el borde de Marte. En realidad, no se encuentra en el planeta, sino que es una mancha en una parte del sensor que aumenta la cantidad de luz que llega a los píxeles en esa área. Por lo general, el procesamiento de imágenes elimina este tipo de ruido y manchas, pero no siempre es posible lograrlo.
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Observadas colas gigantes de helio que escapan de un planeta de tipo Júpiter
8/6/2023 de Mc Donald Observatory / Science Advances
Imagen simulada del planeta HAT-P-32b en órbita alrededor de su estrella progenitora, HAT-P-32A. Crédito: M. MacLeod (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) y A. Oklopčić (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam).
Un equipo de astrónomos ha utilizado observaciones del Telescopio Hobby-Eberly (HET) en el Observatorio McDonald de la Universidad de Texas en Austin para descubrir algunas de las colas de gas más largas jamás observadas escapando de un planeta.
El planeta, HAT-P-32b, tiene casi el doble del tamaño de Júpiter y está perdiendo su atmósfera a través de dramáticos chorros de helio que se despliegan delante y detrás de él mientras viaja por el espacio. Estas colas tienen una longitud de más de 50 veces el radio del planeta.
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Rastreando estrellas masivas desvanecidas por sus huellas químicas
8/6/2023 de NAOJ / Nature
Imagen óptica de LAMOST J101051.9+235850.2 tomada por el sondeo digital del cielo Sloan (SDSS). Se encuentra a 3000 años luz, en dirección a la constelación de Leo y es ligeramente menos masiva que el Sol. Crédito: SDSS/NAOJ.
Un equipo de astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), los Observatorios Astronómicos Nacionales de China (NAOC) y otros institutos utilizaron el telescopio de exploración chino LAMOST para identificar las estrellas más antiguas de la Galaxia de la Vía Láctea y medir sus composiciones químicas con el Telescopio Subaru del NAOJ.
Entre ellas, el equipo descubrió LAMOST J1010+2358 con una composición química que coincide con la huella esperada de estrellas de primera generación. Esta es la prueba más clara de estrellas de primera generación muy masivas encontrada hasta la fecha y apoya firmemente la teoría de que en el Universo temprano se formaron estrellas con una masa superior a 140 veces la del Sol.
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La sonda solar Parker atraviesa el rápido viento solar y encuentra su fuente
8/6/2023 de UC Berkeley / Nature
Un mapa aplanado de toda la superficie del sol, o corona, captado en longitudes de onda ultravioleta extrema por el satélite Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA. Las dos regiones oscuras bajo el centro de la imagen son los agujeros coronales estudiados por la sonda solar Parker. Dentro de estos agujeros coronales, los flujos en la atmósfera solar crean campos magnéticos intensos y complejos que se aniquilan y producen la presión y energía necesarias para superar la gravedad solar y enviar partículas de alta energía hacia el exterior, formando el viento solar rápido. Las embocaduras de los campos magnéticos intensos donde realmente se origina el viento solar rápido, las grandes celdas de convección llamadas supergranulaciones, no son visibles dentro de los agujeros coronales. Crédito: NASA.
La sonda solar Parker de la NASA ha volado lo suficientemente cerca del Sol como para detectar la estructura fina del viento solar cerca de donde se genera en la superficie de nuestra estrella, revelando detalles que se pierden cuando el viento sale de la corona como una ráfaga uniforme de partículas cargadas.
Es como ver chorros de agua emanando de una alcachofa de ducha a través del impacto del agua en la cara.
El equipo de científicos liderado por Stuart D. Bale, profesor de física en la Universidad de California, Berkeley, y James Drake de la Universidad de Maryland-College Park, indica que la sonda solar Parker ha detectado corrientes de partículas de alta energía que coinciden con los flujos de supergranulación dentro de los agujeros coronales, lo que sugiere que estas son las regiones donde se origina el denominado «viento solar rápido».
Los agujeros coronales son áreas donde las líneas del campo magnético emergen desde la superficie sin volver a curvarse hacia el interior, formando así líneas de campo abiertas que se expanden hacia el exterior y llenan la mayor parte del espacio alrededor del Sol. Estos agujeros suelen encontrarse en los polos durante los períodos de tranquilidad del Sol, por lo que el viento solar rápido que generan no alcanza la Tierra. Pero cuando el Sol se activa cada 11 años, cuando se invierte su campo magnético, estos agujeros aparecen por toda la superficie, generando ráfagas de viento solar dirigidas directamente hacia la Tierra.
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Las leyes de la física solían ser diferentes, lo que puede explicar tu existencia
9/6/2023 de University of Florida / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imagen de un cúmulo de galaxias que actúa como una ente gravitatoria y permite ver galaxias mucho más lejanas. Crédito: NASA.
Las leyes de la física deben haber sido diferentes al inicio del universo a como son en la actualidad, según un asombroso estudio realizado por astrónomos de la Universidad de Florida, que proporciona pistas sobre por qué las estrellas, los planetas y la vida misma lograron formarse en el universo.
Tras analizar la distribución de millones de grupos de galaxias, los científicos descubrieron que en el pasado las leyes físicas preferían un conjunto de formas en lugar de sus imágenes especulares. Es como si el universo en sí mismo soliera favorecer las cosas diestras en lugar de las zurdas, o viceversa.
Los hallazgos, posibles en parte gracias al superordenador HiPerGator de la UF, contribuyen a explicar quizás la pregunta más grande en cosmología: ¿Por qué existe algo? Esto se debe a que algún tipo de asimetría en los primeros momentos de la creación es necesaria para explicar por qué el universo está compuesto de materia, la sustancia que forma todo lo que vemos. Los resultados también ayudan a confirmar un principio central de la teoría del Big Bang sobre el origen del universo.
No es la primera vez que se detecta una violación de la paridad, pero es la primera evidencia de violación de la paridad que podría afectar la agrupación tridimensional de galaxias en el universo. Una de las fuerzas fundamentales, la fuerza débil, también viola la paridad. Sin embargo, su alcance es extremadamente limitado y no puede influir a la escala de las galaxias ni explicar la abundancia de materia en el universo. Esa influencia universal requeriría que la violación de la paridad ocurriera justo en el momento del Big Bang, un período conocido como inflación.
«Dado que la violación de la paridad solo puede ser impresa en el universo durante la inflación, si lo que encontramos es cierto, proporciona pruebas concluyentes de la inflación», dijo Zachary Slepian (UF).
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Las ondas gravitacionales de sistemas binarios de agujeros negros supermasivos pueden estar » la vuelta de la esquina”
9/6/2023 de Northwestern University / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de un sistema binario de agujeros negros supermasivos. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scott Noble.
En un nuevo estudio liderado por la Universidad Northwestern, un equipo de astrofísicos analizó 12.5 años de datos de 45 estrellas muertas (llamadas púlsares) para establecer los límites más precisos hasta ahora sobre las señales de ondas gravitacionales emitidas por parejas de monstruosos agujeros negros. Conocer estos límites ayudará a los astrofísicos a limitar el número de sistemas binarios existentes en el universo cercano, confirmar o negar la existencia de candidatos a sistemas binarios existentes y, algún día, detectar ondas gravitacionales provenientes de estas parejas complejas.
Además, el estudio también encontró que al buscar parejas de agujeros negros supermasivos, los investigadores deben tener en cuenta el constante zumbido del ruido de fondo generado por la sinfonía de ondas gravitacionales de todos los sistemas binarios de agujeros negros supermasivos del universo.
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Arrojan luz sobre un nuevo modelo de materia oscura cosmológica
9/6/2023 de Newcastle University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
El centro de un halo de materia oscura difusa, etiquetado como «núcleo de solitón coherente» en la imagen, es físicamente indistinguible de un BEC coherente como aquellos creados en sistemas atómicos fríos típicos, pero se extiende a lo largo de miles de años luz. Con la inclusión de una pequeña región de transición, el resto del halo es incoherente debido a una madeja de vórtices cuánticos que se entrecruzan en el volumen del halo fuera del núcleo libre de vórtices. La madeja de vórtices es dependiente del tiempo, pero la vorticidad general que crea se mantiene constante en el tiempo. Crédito: Dr. Gary Liu.
Investigadores de la Universidad de Newcastle utilizaron conocimientos adquiridos del estudio de los condensados de Bose-Einstein atómicos ultrafríos para analizar el comportamiento de la materia oscura difusa, un nuevo modelo de materia oscura cosmológica que ha captado recientemente la atención de los cosmólogos.
Descubrieron que el estado físico del núcleo de los halos de materia oscura difusa, las estructuras gravitacionalmente ligadas en las que se cree que se forman galaxias como la nuestra, es el mismo que el de los condensados de Bose-Einstein (BEC) formados en trampas atómicas de laboratorio.
El equipo interdisciplinario también encontró que la materia oscura difusa que rodea a los núcleos de los halos está en un estado turbulento, con vórtices y fluctuaciones que inhiben la coherencia en todo el halo. Estas propiedades distinguen a la materia oscura difusa del modelo más ampliamente aceptado de materia oscura fría, en el cual no existen características coherentes ni vórtices cuánticos.
Los científicos demostraron que los centros de los halos de materia oscura en este nuevo modelo de materia oscura difusa son prácticamente gigantescos BEC, que se extienden no solo millonésimas de metros (micrómetros) como en los sistemas atómicos fríos típicos, sino miles de años luz (equivalente a decenas de miles de millones de kilómetros), abarcando los centros de las galaxias y exhibiendo una propiedad característica de los sistemas cuánticos y los BEC llamada coherencia.
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Planetas esquivos juegan al «escondite» con CHEOPS
9/6/2023 de Universität Bern / Astronomy & Astrophysics / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista del satélite CHEOPS. Crédito: ESA / ATG medialab.
Con la ayuda del telescopio espacial CHEOPS, un equipo internacional de astrónomos europeos logró identificar claramente la existencia de cuatro nuevos exoplanetas. Los cuatro mini-Neptunos son más pequeños y más fríos, y más difíciles de encontrar que los llamados exoplanetas Júpiter calientes que se han encontrado en abundancia.
Los miembros del NCCR PlanetS, la Dra. Solène Ulmer-Moll de las Universidades de Berna y Ginebra, y el Dr. Hugh Osborn de la Universidad de Berna, aprovecharon la sinergia única entre CHEOPS y el satélite TESS de la NASA para detectar dos esquivos exoplanetas. Los planetas, llamados TOI 5678 b e HIP 9618 c respectivamente, tienen el tamaño de Neptuno o ligeramente más pequeños, con 4.9 y 3.4 radios terrestres. Otros miembros del equipo internacional utilizaron la misma técnica para identificar dos planetas similares en otros sistemas.
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La explosión cósmica más brillante jamás detectada tenía otras características únicas
12/6/2023 de Madrid Deep Space Communications Complex (NASA-INTA) / Science Advances
Las observaciones del telescopio de rayos X NuSTAR de la NASA ofrecen a los astrónomos nuevas pistas sobre la explosión de rayos gamma más brillante y energética jamás detectada.
Cuando los científicos detectaron la explosión de rayos gamma conocida como GRB 221009A el 9 de octubre de 2022, la bautizaron como la más brillante de todos los tiempos, o BOAT. La mayoría de las explosiones de rayos gamma se producen cuando el núcleo de una estrella más masiva que nuestro Sol colapsa, convirtiéndose en un agujero negro. Estos fenómenos liberan en pocos minutos tanta energía como nuestro Sol en toda su vida. Los estudios de seguimiento demostraron que el GRB 221009A fue 70 veces más brillante y mucho más energético que el anterior récord. Aunque los científicos aún no entienden por qué, han recibido una pista tentadora del observatorio NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA.
En un estudio publicado el 7 de junio en la revista Science Advances, los científicos utilizaron las observaciones de NuSTAR para mostrar cómo la estrella en colapso expulsó un chorro de material que tenía una forma no observada anteriormente entre los chorros de explosiones de rayos gamma, así como otras características únicas. Es posible que el origen de estas diferencias sea la estrella progenitora, cuyas propiedades físicas podrían influir en las características del estallido. También es posible que un mecanismo completamente distinto lance al espacio los chorros más brillantes.
Los rayos gamma son la forma de luz más energética del universo, pero invisibles para el ojo humano. Todos los estallidos de rayos gamma conocidos se han originado en galaxias fuera de nuestra Vía Láctea, pero son lo suficientemente brillantes como para ser vistos a miles de millones de años luz de distancia. Algunas aparecen de forma intermitente y duran menos de dos segundos, mientras que las llamadas explosiones de rayos gamma largas suelen irradiar rayos gamma durante un minuto o más. Estos objetos pueden irradiar otras longitudes de onda durante semanas.
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Los viajes espaciales largos y frecuentes perjudican los cerebros de los astronautas
12/6/2023 de University of Florida / Scientific Reports
quema anatómico mostrando el sistema ventricular y su localización en el cerebro (Gray). Crédito: Henry Vandyke Carter – Commons File:Gray734.png
A medida que entramos en una nueva era de los viajes espaciales, un estudio que examina cómo reacciona el cerebro humano al viajar fuera de la gravedad de la Tierra sugiere que los viajeros frecuentes deberían esperar tres años después de misiones largas para permitir que los cambios fisiológicos en sus cerebros se restablezcan.
Los investigadores estudiaron las imágenes del cerebro de 30 astronautas antes y después de los viajes espaciales. Sus hallazgos, publicados hoy en Scientific Reports, revelan que los ventrículos del cerebro se expanden significativamente en aquellos que completaron misiones más largas de al menos seis meses, y que menos de tres años pueden no ser suficientes para que los ventrículos se recuperen por completo.
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Corrientes de chorro en la envolvente magnética de Marte fascinan a los científicos
12/6/2023 de Umeå University / Science Advances
La nave espacial MAVEN se encuentra en órbita alrededor de Marte desde hace casi diez años. Crédito: NASA/GSFC.
Un equipo de investigación de la Universidad de Umeå y el Instituto Sueco de Física Espacial en Kiruna ha descubierto corrientes de chorro en la envolvente magnética de Marte utilizando datos recopilados por la nave espacial MAVEN de la NASA. Esta es la primera vez que se encuentra un chorro de este tipo en la envolvente magnética de un planeta que no sea la Tierra.
Un chorro en la envolvente magnética es una concentración de plasma que fluye por dicha envolvente. Se distingue por ser más rápido o más denso que su entorno, a veces ambas cosas. La envolvente magnética es la parte del espacio donde el viento solar se ve obligado a fluir alrededor de un planeta.
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LHAASO registra el proceso entero de un estallido de rayos gamma muy energético
12/6/2023 de Academia China de Ciencias / Science
Imagen de la explosión de una estrella más de 25 veces más masiva que el Sol. Crédito: GTC/IAC.
Hace unos dos mil millones de años, una estrella masiva con más de 20 veces la masa del Sol agotó el combustible que le permitía generar energía por fusión nuclear, colapsó instantáneamente y desencadenó una explosión masiva, desatando así un estallido colimado de fuegos artificiales cósmicos conocido como estallido de rayos gamma (GRB) que duró cientos de segundos. Los fotones de alta energía generados a partir de la colisión entre la bola de fuego y la materia interestelar viajaron a través del vasto universo directamente hacia la Tierra. En la tarde del 9 de octubre de 2022, a las 13:20:50 UT, estos fotones alcanzaron el campo de visión de LHAASO, donde se recopilaron más de 60 000 fotones de rayos gamma.
El flujo de fotones registrados por LHAASO indica que provenían de la radiación posterior a la explosión principal. La explosión principal, es decir, la emisión inmediata, es la explosión masiva inicial caracterizada por una intensa radiación de rayos gamma de baja energía. La explosión posterior, conocida como la réplica, se produce cuando la materia expulsada colisiona con el gas interestelar circundante a velocidades muy cercanas a la velocidad de la luz. «LHAASO midió con precisión el proceso completo de la réplica por primera vez, incluyendo toda la fase de flujo de rayos gamma de teraelectronvoltios desde el ascenso hasta la decadencia», dijo CAO Zhen, investigador principal del proyecto LHAASO, portavoz de la colaboración LHAASO y profesor del Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia China de Ciencias.
Basándose en la observación de decenas de miles de GRB, los científicos han desarrollado modelos teóricos aparentemente perfectos y tienen una gran confianza en ellos. LHAASO observó la curva completa de luz de alta energía, algo a lo que otros experimentos aún no han llegado, proporcionando una base de datos perfecta para pruebas precisas de estos modelos teóricos. Dada la rareza de este evento, que probablemente ocurre solo una vez cada milenio, se espera que este resultado observado siga siendo uno de los mejores durante las próximas décadas o incluso siglos.
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Las fulguraciones de una estrella podrían deberse al infierno en el disco de un planeta joven
13/6/2023 de University of Leicester / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Una simulación de las etapas iniciales del proceso. Un planeta tipo júpiter caliente es empujado demasiado cerca de su estrella y comienza a evaporarse, desprendiendo sus capas exteriores hacia el disco circundante. El material adicional hace que el disco sea mucho más caliente que antes de la explosión. Cuando el planeta pierde la mayor parte de su masa, es completamente destruido mediante el proceso de espaguetificación similar a la desintegración de estrellas por agujeros negros supermasivos. El fin del planeta marca el fin del estallido. Crédito: Sergei Nayakshin/Vardan Elbakyan, Universidad de Leicester.
El misterio de una llamarada estelar un billón de veces más potente que la mayor de las fulguraciones solares puede haber sido resuelto por un equipo de científicos que creen que un enorme planeta joven se está consumiendo en una sopa supercaliente de material en bruto que lo rodea.
Los científicos han sugerido que un planeta aproximadamente diez veces más grande que Júpiter, situado en órbita alrededor de la protoestrella FU Ori, ubicada a 1.200 años luz de nuestro sistema solar, está experimentando una «evaporación extrema» cerca de la estrella en crecimiento, perdiendo material que cae a la estrella. FU Ori aumentó significativamente su brillo hace 85 años y aún no ha disminuido a la luminosidad normalmente esperada.
Las estadísticas de este tipo de llamaradas en sistemas solares en desarrollo sugieren que cada uno de ellos podría experimentar hasta una docena de eventos similares de eliminación de planetas.
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El Webb demuestra que las galaxias transformaron el Universo temprano
13/6/2023 de Webb telescope / The Astrophysical Journal
Imagen tomada por el telescopio espacial Webb entre las constelaciones de Piscis y Andrómeda. Hay más de 20 000 galaxias en este campo. Crédito: NASA, ESA, CSA, Simon Lilly (ETH Zurich), Daichi Kashino (Nagoya University), Jorryt Matthee (ETH Zurich), Christina Eilers (MIT), Rob Simcoe (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari Mackenzie (ETH Zurich). Procesamiento de la imagen: Alyssa Pagan (STScI), Ruari Mackenzie (ETH Zurich).
Las estrellas de las galaxias tempranas permitieron que la luz viajara libremente al calentar e ionizar el gas intergaláctico, despejando vastas regiones a su alrededor.
Solo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, el cosmos estaba lleno de gas de hidrógeno opaco que atrapaba la luz en ciertas longitudes de onda proveniente de estrellas y galaxias. A lo largo del primer millar de millones de años, el gas se volvió completamente transparente, permitiendo que la luz viajara libremente. Los investigadores han buscado durante mucho tiempo pruebas definitivas para explicar este cambio.
Nuevos datos del Telescopio Espacial James Webb recientemente han encontrado la respuesta utilizando un conjunto de galaxias que existían cuando el universo solo tenía 900 millones de años. Las estrellas en estas galaxias emitían suficiente luz para ionizar y calentar el gas que las rodeaba, formando enormes «burbujas» transparentes. Con el tiempo, esas burbujas se encontraron y se fusionaron, lo que llevó a las vistas claras y extensas que tenemos hoy en día.
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Identificado un nuevo sistema planetario del tipo de Tatooine
13/6/2023 de University of Birmingham / Nature Astronomy
Ilustración de artista que muestra el programa BEBOP (Binaries Escorted By Orbiting Planets) de detección de exoplanetas. Crédito: Amanda Smith / University of Birmingham.
Un equipo de astrónomos ha descubierto un sistema planetario circumbinario, es decir, que contienen planeta que orbitan alrededor de dos estrellas en el centro en lugar de solo una, como en nuestro Sistema Solar. Los planetas circumbinarios orbitan alrededor de ambas estrellas a la vez.
El planeta recién descubierto se llama BEBOP-1c, en referencia al nombre del proyecto que recopiló los datos. BEBOP significa Binaries Escorted By Orbiting Planets (Binarias Escoltadas por Planetas en Órbita). El sistema BEBOP-1 también es conocido como TOI-1338.
«Hasta ahora, solo se conocen 12 sistemas circumbinarios, y este es solo el segundo que alberga más de un planeta», dijo David Martin (Universidad Estatal de Ohio). «BEBOP-1c tiene un período orbital de 215 días y una masa 65 veces mayor que la de la Tierra, lo que es aproximadamente cinco veces menor que la masa de Júpiter», explica el Dr. Matthew Standing (Open University).
Por el momento, solo se conocen dos planetas en el sistema circumbinario TOI-1338/BEBOP-1, pero en el futuro se podrían identificar más con observaciones similares realizadas por el equipo.
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Días de 19 horas durante mil millones de años en la historia de la Tierra
13/6/2023 de Academia China de Ciencias / Nature Geoscience
Roca sedimentaria de 600 millones de años de antigüedad que registra los ciclos de Milankovitch que permiten determinar la longitud del día en la Tierra antigua. Crédito: Ross Mitchell.
Aunque damos por sentado el día de 24 horas, en el pasado remoto de la Tierra, los días eran incluso más cortos. La duración del día era más corta porque la Luna estaba más cerca. «Con el tiempo, la Luna ha robado la energía de rotación de la Tierra para impulsarla hacia una órbita más alta y más lejos de la Tierra», explica Ross Mitchell (Academia China de Ciencias).
«La mayoría de los modelos de rotación de la Tierra predicen que la duración del día fue consistentemente más corta a medida que retrocedemos en el tiempo», comenta Uwe Kirscher, coautor del estudio e investigador en la Universidad de Curtin en Australia.
Pero Mitchell y Kirscher no encontraron un cambio lento y constante en la duración del día a medida que retrocedían en el tiempo. La duración del día de la Tierra parece haber detenido su aumento a largo plazo y se ha mantenido constante en aproximadamente 19 horas, hace aproximadamente entre dos mil y mil millones de años, «los mil millones de años», señaló Mitchell, «comúnmente conocidos como los mil millones ‘aburridos’ «.
El momento en que se detuvo el aumento resulta intrigante y coincide con los dos mayores aumentos de oxígeno. Timothy Lyons (Universidad de California en Riverside) comenta: «Es fascinante pensar que la evolución de la rotación de la Tierra podría haber afectado la composición en evolución de la atmósfera». Por lo tanto, el nuevo estudio respalda la idea de que el aumento de los niveles de oxígeno en la Tierra tuvo que esperar días más largos para que las bacterias fotosintéticas generaran más oxígeno cada día.
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Detectada emisión H-alfa durante la época de la reinonización por primera vez
14/6/2023 de Asrtonomie.nl / The Astrophysical Journal
Imagen tomada con el JWST del campo conocido como «Campo extremadamente profundo del Hubble (XDF) mostrando una ampliación de dos galaxias de la época de la reionizacion. Crédito: P.Rinaldi (RUG), R. Navarro-Carrera (RUG), P. Cáceres-Burgos (RUG).
Un equipo internacional de astrónomos liderado por Pierluigi Rinaldi (Universidad de Groningen) ha detectado por primera vez la emisión de H-alfa en galaxias individuales durante la llamada Época de la Reionización, o amanecer cósmico. Para hacerlo, utilizaron las imágenes más profundas tomadas hasta ahora por el instrumento MIRI del telescopio espacial James Webb (JWST).
La línea de H-alfa ha sido estudiada por primera vez -con el instrumento MIRI en el JWST- en galaxias con un desplazamiento al rojo mayor que siete (z>7) durante el amanecer cósmico, el período de menos de mil millones de años después del Big Bang, durante el cual se ionizó el gas de hidrógeno neutro. La investigación de Rinaldi y sus colegas demuestra que es posible llevar a cabo un estudio detallado de la formación de estrellas en galaxias tempranas utilizando el JWST/MIRI.
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Cerca de dos millones de objetos para estudiar la energía oscura con DESI
14/6/2023 de Instituto de Astrofísica de Canarias
El Universo es grande y continúa creciendo. Para estudiar la energía oscura, esa misteriosa fuerza detrás de la expansión acelerada del Universo, los científicos han comenzado a utilizar el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés), que cartografiará más de 40 millones de galaxias, cuásares y estrellas desde el telescopio Mayall, instalado en el Observatorio Kitt Peak en Arizona (Estados Unidos). La colaboración de este proyecto, en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha hecho público hoy su primer paquete de datos, que recoge casi 2 millones de objetos para su posterior análisis.
El conjunto de datos abarca 80 terabytes fruto de más de 2400 exposiciones obtenidas a lo largo de seis meses durante la fase de «validación del proyecto» en 2020 y 2021. En este periodo, comprendido entre la puesta en marcha del instrumento y el inicio de las operaciones científicas oficiales, los investigadores se aseguraron de que el programa de observaciones se ajusta a los objetivos científicos del proyecto, comprobando cuánto tiempo se tardaba en observar galaxias de diferente brillo y validando la selección de objetos a observar.
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Una roca espacial guarda la pista de cómo la Tierra adquirió su agua
14/6/2023 de The University of Arizona / Nature Astronomy
El asteroide Itokawa, observado por la nave espacial japonesa Hayabusa. Crédito: JAXA.
El cloruro de sodio, conocido como sal de mesa, no es precisamente el tipo de mineral que capta la imaginación de los científicos. Sin embargo, un puñado de diminutos cristales de sal descubiertos en una muestra de un asteroide ha emocionado a los investigadores del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, porque estos cristales solo pueden haberse formado en presencia de agua líquida.
Aún más intrigante, según el equipo de investigación, es el hecho de que la muestra proviene de un asteroide (llamado Itokawa) de tipo S, una categoría que se sabe que casi carece de minerales hidratados, es decir, que contienen agua.
Este descubrimiento sugiere que una gran población de asteroides que atraviesan el sistema solar puede no ser tan seca como se pensaba. El hallazgo da un nuevo impulso a la hipótesis de que la mayoría, si no todo, el agua en la Tierra pudo haber llegado a través de asteroides durante la tumultuosa infancia del planeta.
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Desvelando la gravedad cuántica: nuevos resultados con datos de IceCube y Fermi
14/6/2023 de Phys.org / Nature Astronomy
Ilustración del telescopio espacial de rayos gamma Fermi. Crédito: NASA/Fermi and Aurore Simonnet, Sonoma State University.
En un estudio publicado en Nature Astronomy, un equipo de investigadores de la Universidad de Nápoles «Federico II», la Universidad de Wroclaw y la Universidad de Bergen examinó un modelo de gravedad cuántica de propagación de partículas en el cual la velocidad de las partículas ultrarrelativistas disminuye con el aumento de la energía.
La investigación utilizó estallidos de rayos gamma observados por el telescopio Fermi y neutrinos de energía extremadamente alta detectados por el observatorio de eutrinos IceCube, poniendo a prueba la hipótesis de que algunos neutrinos y algunos estallidos de rayos gamma podrían tener un origen común, pero se observan en diferentes momentos como resultado de la reducción en la velocidad dependiente de la energía.
«Al combinar datos de IceCube y Fermi, encontramos evidencia preliminar que respalda los modelos de gravedad cuántica que predicen este efecto. Esto marca un hito significativo en el campo de la investigación de la gravedad cuántica, ya que es la primera vez que se encuentra un nivel de evidencia estadística de apoyo a ella», afirma el profesor Giovanni Amelino-Camelia (Universidad de Nápoles).
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Estudian el caos magnético de las galaxias del Universo cercano
15/6/2023 de el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / The Astrophysical Journal
Mosaico de las galaxias seleccionadas por el proyecto de SALSA para el estudio de sus campos magnéticos. Créditos: M51: (NASA, the SOFIA science team, A. Borlaff; NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)); M82: NASA/SOFIA/E. Lopez-Rodriguez; NASA/Spitzer/J. Moustakas et al.; M83: NASA/JPL-Caltech/E. Lopez-Rodriguez; NGC 253: ESO/A.S. Borlaff; NGC 1068: NASA/SOFIA; NASA/JPL-Caltech/Roma Tre Univ.; NGC 1097: NASA, the SOFIA science team, E. Lopez-Rodriguez et al.; ESO/Prieto et al.; NGC 2146: ESA/Hubble & NASA/E. Lopez-Rodriguez; NGC 3627: NASA/JPL-Caltech/R. Kennicutt (University of Arizona) and the SINGS Team/E. Lopez-Rodriguez; NGC 4736: ESA/Hubble & NASA/A.S. Borlaff; NGC 4826: ESA/Hubble & NASA, J. Lee and the PHANGS-HST Team, Acknowledgement: Judy Schmidt/A.S. Borlaff; NGC 6946: ESA/Hubble/NASA/JPL-Caltech/L.Proudfit/A.S. Borlaff; NGC 7331: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona/E. Lopez-Rodriguez; Antennae galaxies: ESA/Hubble & NASA/E. Lopez-Rodriguez; Centaurus A: Optical: European Southern Observatory (ESO) Wide Field Imager; Submillimeter: Max Planck Institute for Radio Astronomy/ESO/Atacama Pathfinder Experiment (APEX)/A.Weiss et al.; X-ray and Infrared: NASA/Chandra/R. Kraft; JPL-Caltech/J. Keene; SOFIA; Circinus:Andrew S. Wilson (University of Maryland); Patrick L. Shopbell (Caltech); Chris Simpson (Subaru Telescope); Thaisa Storchi-Bergmann and F. K. B. Barbosa (UFRGS, Brazil); and Martin J. Ward (University of Leicester, U.K.) and NASA/ESA/A.S. Borlaff. Poster design: NASA/SOFIA/L. Proudfit.
Una investigación internacional, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias, revela que las perturbaciones en los campos magnéticos de las galaxias podrían estar relacionadas con la formación estelar. El estudio ha cartografiado los campos magnéticos de una quincena de galaxias en la vecindad de la Vía Láctea.
“Por primera vez podemos estudiar el campo magnético trazado por los granos de polvo interestelar, que emiten luz polarizada debido a que están alineados por el campo magnético presentes en el interior de las nubes moleculares frías y densas”, explica Alejandro S. Borlaff, investigador del Centro de Investigación Ames de NASA en California que ha liderado el estudio y que obtuvo su doctorado en el IAC. “Los resultados demuestran que los campos magnéticos están intrínsecamente relacionados con la formación estelar y que su amplificación puede estar desencadenada por los mismos procesos que forman nuevas estrellas”, añade.
Los datos se han obtenido con el instrumento HAWC+ a bordo de SOFIA, un telescopio infrarrojo aerotransportado en un Boeing 747 que estuvo operativo hasta septiembre de 2022.
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Encontrado una ingrediente clave para la vida en la luna Encélado de Saturno
15/6/2023 de Southwest Research Institute / Nature
Un equipo de científicos ha determinado que el océano del interior de Encélado interacciona geoquímicanente con un núcleo rocoso, lo que favorece la disolución de minerales fosfatados, haciendo que se encuentren fácilmente disponibles para los potenciales seres vivos que habiten dicho océano. Crédito: SwRI.
La búsqueda de vida extraterrestre en nuestro sistema solar acaba de volverse más emocionante. Un equipo de científicos, incluyendo al Dr. Christopher Glein del Southwest Research Institute, ha descubierto nuevas pruebas de que el océano subsuperficial de la luna Encélado de Saturno contiene un componente fundamental para la vida.
El equipo detectó directamente fósforo en forma de fosfatos que se originan en el océano global cubierto de hielo de la luna, utilizando datos de la misión Cassini de la NASA. Cassini exploró Saturno y su sistema de anillos y lunas durante más de 13 años.
La nave espacial Cassini descubrió el agua líquida subsuperficial de Encélado y analizó muestras en una pluma de granos de hielo y gases que erupcionan hacia el espacio desde grietas en la superficie helada de la luna. El análisis de una clase de granos de hielo ricos en sal realizado por el Analizador de Polvo Cósmico de Cassini mostró la presencia de fosfatos de sodio. Los resultados observacionales del equipo, junto con experimentos de laboratorio análogos, sugieren que el fósforo está fácilmente disponible en el océano de Encélado en forma de fosfatos.
«Los experimentos geoquímicos y los modelos demuestran que estas altas concentraciones de fosfato resultan de una mayor solubilidad de minerales de fosfato, tanto en Encélado como posiblemente en otros mundos oceánicos helados más allá de Júpiter en el Sistema Solar», dijo Glein. «Con este descubrimiento, ahora sabemos que el océano de Encélado cumple con lo que generalmente se considera el requisito más estricto para la vida. El siguiente paso está claro: necesitamos regresar a Encélado para ver si el océano habitable está realmente habitado».
El fósforo en forma de fosfatos es vital para toda la vida en la Tierra. Es esencial para la creación del ADN y el ARN, las moléculas portadoras de energía, las membranas celulares, los huesos y los dientes en humanos y animales, e incluso el microbioma marino de plancton. La vida tal como la conocemos simplemente no sería posible sin los fosfatos.
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Gemini Norte detecta múltiples elementos que forman rocas en la atmósfera de un exoplaneta sumido en el infierno
15/6/2023 de NOIRLab / Nature
Impresión artística del exoplaneta WASP-76b. Crédito: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani
Utilizando el telescopio de Gemini Norte, la mitad boreal del Observatorio Internacional Gemini, que opera NOIRLab de NSF y AURA, un equipo de astrónomos detectó diversos elementos formadores de rocas en la atmósfera de un exoplaneta del tamaño de Júpiter llamado WASP-76b.
El planeta está tan peligrosamente cerca de su estrella que los elementos formadores de rocas, como el magnesio, calcio y níquel, se evaporan y se dispersan por toda su abrasadora atmósfera. Este intrigante perfil químico aporta nuevos conocimientos sobre la formación de sistemas planetarios, incluido el nuestro.
La abundancia de muchos de estos elementos coincide estrechamente con la abundancia encontrada en nuestro Sol y en la estrella anfitriona del exoplaneta. Es posible que esto no sea una coincidencia y proporciona evidencia adicional de que los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter y Saturno, se forman de una manera más parecida a la formación de estrellas, fusionándose a partir del gas y el polvo de un disco protoplanetario, en lugar de la acumulación gradual y la colisión de polvo, rocas y planetesimales, que pasan a formar planetas rocosos como Mercurio, Venus y la Tierra.
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El exoplaneta LP 890-9 c, un laboratorio para distinguir gemelos distantes de Venus y la Tierra
15/6/2023 de Instituto de Astrofísica de Andalucía / Monthly Notices of Astronomical Society
Ilustración de artista que muestra un planeta mitad Venus mitad la Tierra. Crédito: IAA.
Con más de cinco mil cuatrocientos planetas detectados alrededor de estrellas lejanas, uno de los retos actuales reside en detectar planetas similares a la Tierra y estudiar sus atmósferas. Pero la distancia limita las observaciones posibles, y es necesario realizar simulaciones que faciliten la interpretación de los datos. Ahora, un equipo científico internacional está desarrollando un modelo climático para exoplanetas rocosos que podría responder a la siguiente pregunta: si se observaran a una distancia de cien años luz, ¿cómo diferenciar un planeta similar a Venus de uno como la Tierra?
El equipo eligió el planeta LP 890-9 c, situado a 106 años luz de distancia y descubierto en 2022. Con 1.37 veces el diámetro terrestre, el planeta gira en torno a una estrella enana roja –más pequeña y fría que nuestro Sol– a una distancia que lo sitúa en la zona de habitabilidad, la región donde las condiciones de presión y temperatura permitirían la existencia de agua líquida en superficie. Pero se halla, también, muy cerca de la región en la que se produciría un efecto invernadero desbocado, como el que se observa en Venus.
La posibilidad de que este planeta sea como Venus lo convierte en un laboratorio ideal para estudiar la evolución atmosférica de planetas similares a la Tierra y explicar la divergencia climática que observamos entre la Tierra y Venus. «Nuestro modelo pretende servir de apoyo a la interpretación de las futuras observaciones con el telescopio espacial James Webb o con el futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT), y nos permitirá caracterizar mejor lo que vemos en la atmósfera de estos planetas», afirma Diogo Quirino, investigador del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) y primer autor del artículo. «Las simulaciones aquí presentadas son el primer paso hacia esa caracterización, que implica la predicción de la temperatura y la circulación atmosférica, y cómo estas influyen en las observaciones».
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Desenterrando el cúmulo de galaxias CIZA
16/6/2023 de NAOJ / Publications of the Astronomical Society of Japan
Mapa de CIZA 1359. Las líneas negras destacan las fuentes extensas detectada. Las otras líneas marcan las distribuciones de rayos X observadas por el satélite Suzaku (líneas blancas) y el satélite XMM-Newton (líneasrojas). Crédito: Kohei Kurahara.
Un equipo de astrónomos ha utilizado un radiotelescopio recién renovado para desenterrar las emisiones en radio de un cúmulo de galaxias conocido comoCIZA 1359. Hasta ahora, la señal había quedado escondida bajo el ruido creado por un objeto que está en primer plano.
Cuando los astrónomos estudian ondas de radio de cúmulos de galaxias lejanos, las emisiones de los objetos que están por delante de ellos pueden enterrar las señales débiles de las galaxias lejanas. CIZA 1359 había sido identificado por el sondeo CIZA (Cúmulos en la zona de exclusión) como uno de los pocos cúmulos de galaxias conocidos donde podemos ver dos subcúmulos en las fases tempranas de fusión. Pero debido a su cercanía a un objeto brillante en primer plano, nadie había logrado detectar su estructura difusa en radio,
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Descubierta una relación entre la materia oscura y la «grumosidad» del Universo
16/6/2023 de Toronto University / Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
Mapa de galaxias en el universo local observadas p or el Sondeo Digital del Cielo Sloan, que los investigadores han utilizado para comprobar la teoría de los axiones. Crédito: Sloan Digital Sky Survey.
Un equipo de investigadores ha establecido una relación entre la naturaleza de la materia oscura invisible y la estructura a gran escala del Universo conocida como la red cósmica.
La investigación sugiere que el»problema de la grumosidad», que se centra en una distribución inesperadamente uniforme de la materia a grandes escalas por todo el cosmos puede ser indicativa de que la materia oscura está compuesta por partículas hipotéticas, ultraligerasn llamadas axiones.
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La región más fría del Sol alberga el secreto del calentamiento de la corona a millones de grados
16/6/2023 de NIJT/ Nature Astronomy
Imagen en luz del ultravioleta extremo del Sol, emitida por el plasma de la corona solar que se encuentra a un millón de grados de temperatura. Crédito: SDO/NASA.
En un reciente estudio, un equipo de i investigadores ha desvelado el descubrimiento de una intensa onda de energía procedente una región de plasma fuertemente magnetizado relativamente fría y oscura del Sol, capaz de atravesar la atmósfera solar y de mantener temperaturas de un millón de grados en el interior de la corona solar.
Estas regiones frías y oscuras son las umbras de las manchas solares, donde el intenso campo magnético suprime la conducción de calor e impide que la energía procedente del interior caliente alcance la superficie visible (la fotosfera).
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La Tierra fue creada con mucha mayor rapidez de lo que se pensaba
16/6/2023 de EurekAlert / Nature
La Tierra. Crédito: Wikipedia.
Hasta ahora, los investigadores pensaban que la Tierra había tardado más de 100 millones de años en formarse. Y también se acepta comúnmente que el agua llegó a la Tierra por choques afortunados contra asteroides ricos en agua. Sin embargo, un estudio nuevo de la Universidad de Copenhague sugiere que esto podría no haber sido del todo casual.
«Demostramos que la Tierra se formó por la acumulación rápida de pequeños guijarros del tamaño de milímetros. Con este mecanismo, la Tierra se formó solo en unos pocos millones de años. Basándonos en nuestro descubrimiento, parece que la presencia de agua en la Tierra es un resultado de su formación», explica Martin Bizarro (Universidad de Copenhague).
«Con este nuevo mecanismo de formación de planetas, la probabilidad de tener planetas habitables en la galaxia es mucho mayor de lo que pensábamos», afirma Bizarro.
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Los investigadores desmitifican el origen inusual de la lluvia de meteoros de las Gemínidas
19/6/2023 de Princeton University / Planetary Science Journal
Cada invierno, los meteoroides de las Gemínidas iluminan el cielo cuando caen a la Tierra, produciendo una de las lluvias de meteoros más intensas del firmamento. Hasta ahora las Gemínidas solo se habían estudiado desde tierra. Crédito: iStock.com/sripfoto.
Un equipo de investigadores de Princeton utilizó observaciones de la misión espacial Parker Solar Probe de la NASA para deducir que probablemente fue un evento violento y catastrófico, como una colisión de alta velocidad con otro cuerpo o una explosión gaseosa, lo que creó las Gemínidas, una lluvia de meteoros que se observa en la constelación de Géminis.
Este hallazgo restringe el abanico de hipótesis posibles sobre la composición e historia del asteroide 3200 Faetón que podrían explicar su comportamiento no convencional, ya que es origen de meteoros a pesar de no exhibir actividad como la de los cometas. Habitualmente son los cometas, y no los asteroides, las fuentes de estos meteoros.
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La luna Europa de Júpiter puede haber tenido una evolución lenta
19/6/2023 de ASU / Science Advances
Evolución interna de Europa. Crédito: Kevin Trinh/ASU.
En el sistema joviano, Europa es de particular interés para los científicos debido a las sólidas evidencias de la existencia de nutrientes, agua y energía que podrían proporcionar un entorno habitable para algunas formas de vida en otros lugares fuera de la Tierra. Además, se cree que Europa está compuesta por cuatro capas (desde la superficie hasta el centro): una capa de hielo, un océano de agua salada, un manto rocoso y un núcleo metálico.
Al igual que en la Tierra, el océano de Europa se encuentra en contacto con el lecho rocoso marino, lo que podría permitir una química favorable entre la roca y el agua para la vida.
Kevin Trinh (ASU) y su equipo ahora han demostrado que si Europa se formó a partir de rocas hidratadas (es decir, rocas que contienen hidrógeno y oxígeno), entonces una parte suficiente del interior de Europa se habría calentado logrando liberar agua directamente de las rocas hidratadas, formando el océano y la capa de hielo.
«El origen del océano de Europa es importante porque el potencial de la luna para albergar vida depende en última instancia de los ingredientes químicos y las condiciones físicas durante el proceso de formación del océano», explica Trinh.
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El descubrimiento de un púlsar de enana blanca arroja luz sobre la evolución de las estrellas
19/6/2023 de University of Warwick / Nature Astronomy
Ilustración de artista de un púlsar de enana blanca. Fuente: University of Warwick.
Se ha descubierto por segunda vez un raro tipo de púlsar de enana blanca en una investigación liderada por la Universidad de Warwick. Los púlsares de enanas blancas incluyen un remanente estelar agotado y de rápido giro llamado enana blanca, que azota a su vecina, una enana roja, con potentes haces de partículas eléctricas y radiación, lo que provoca que todo el sistema se ilumine y se desvanezca drásticamente en intervalos regulares. Esto se debe a campos magnéticos fuertes, pero los científicos no están seguros de qué los causa.
Una teoría clave que explica estos campos magnéticos fuertes es el «modelo de dinamo», según el cual las enanas blancas tienen dinamos (generadores eléctricos) en su núcleo, al igual que la Tierra, pero mucho más potentes. Sin embargo, para poner a prueba esta teoría, los científicos necesitaban buscar otros púlsares de enanas blancas para ver si se cumplían sus predicciones.
Ahora, un equipo de científicos ha descubierto un nuevo púlsar de enana blanca, J191213.72-441045.1 (J1912-4410 abreviado). Es solo la segunda vez que se encuentra un sistema estelar de este tipo, después del descubrimiento de AR Scorpii (AR Sco) en 2016.
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La fotosíntesis, clave para la vida en la Tierra, empieza con un solo fotón
19/6/2023 de Berkely Lab / Nature
Ilustración de plantas fotosintetizando la luz del Sol. Crédito: Jenny Nuss/Berkeley Lab.
Utilizando un complejo conjunto de pigmentos incrustados de metales, proteínas, enzimas y coenzimas, los organismos fotosintéticos pueden convertir la energía de la luz en energía química para la vida. Y ahora, gracias a un nuevo estudio, sabemos que esta reacción química orgánica es sensible a la cantidad más pequeña de luz posible: un solo fotón.
Este descubrimiento consolida nuestra comprensión actual de la fotosíntesis y ayudará a responder preguntas sobre cómo funciona la vida en la escala más pequeña, donde la física cuántica y la biología se encuentran.
En su estudio, Graham Fleming, Birgitta Whaley y sus grupos de investigación demostraron que un solo fotón puede iniciar el primer paso de la fotosíntesis en bacterias púrpura fotosintéticas. Debido a que todos los organismos fotosintéticos utilizan procesos similares y comparten un ancestro evolutivo, el equipo tiene confianza en que la fotosíntesis en plantas y algas funciona de la misma manera. «La naturaleza inventó un truco muy ingenioso», dijo Fleming.
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Propuesto un método novedoso para medir las distancias a galaxias
20/6/2023 de Academia China de Ciencias / Nature Astronomy
Mapa 3D intuitivo del Grupo Local de Galaxias, en el que reside nuestra Vía Láctea. Crédito: NAOC.
Nuestro Universo consiste en cientos de miles de millones de galaxias, y para las galaxias cercanas, las distancias se miden principalmente mediante las estrellas cefeidas clásicas y las estrellas RR Lyrae (RR Lyr).
Las estrellas RR Lyr son estrellas variables pulsantes que son 100 veces más brillantes que nuestro Sol y más de dos veces más antiguas. Se pueden utilizar como una candela estándar para medir las distancias de las galaxias, debido a la estrecha relación entre su período de pulsación y su luminosidad si poseen una misma abundancia de elementos químicos.
Basándose en este conocimiento, los astrónomos de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) proponen utilizar estrellas RR Lyr de doble período para medir las distancias de las galaxias, con el error de distancia siendo optimizado al 1-2%.
Aproximadamente el 5% de las estrellas RR Lyr pulsan con más de un período. Las estrellas RR Lyr de doble período son únicas porque los dos períodos están asociados con propiedades estelares como la masa y la abundancia de elementos químicos.
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ALMA arroja una luz sobre la atenuación por polvo
20/6/2023 de Centro Nacional de Investigación Nuclear (Polonia) / Astronomy & Astrophysics
La compacticidad estrella respecto de polvo en función de la edad del Universo. La distribución alcanza su pico al mediodía cósmico.Fuente: Centro Nacional de Investigación Nuclear.
El polvo interestelar es un componente clave en las galaxias. Favorece la formación de estrellas y determina la química y física del medio interestelar. Sin embargo, oculta la mayoría de las estrellas de tal manera que es imposible observarlas.
Los astrofísicos utilizan leyes de atenuación del polvo que revelarían estas estrellas ocultas mediante la ingeniería inversa de la luz de las galaxias para cuantificar cuántas estrellas hay
Un equipo de investigadores ha descubierto que las propiedades físicas estimadas de las galaxias superpolvorientas ultramasivas (¡unas 10 veces más masivas que nuestra propia Vía Láctea!) dependen fuertemente de los modelos utilizados para describir la atenuación del polvo en el análisis. El descubrimiento innovador en este estudio completo fue que la forma en que el polvo oscurece las estrellas está fuertemente correlacionada con la forma de las galaxias observadas en diferentes longitudes de onda.
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Observaciones de las semillas de estrellas demasía alta desafían a los modelos
20/6/2023 de NAOJ / The Astrophysical Journal
Mapas de emisión del polvo en 39 nubes oscuras en el infrarrojo, donde se supone que se formarán estrellas masivas en el futuro. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. Morii et al.
Los astrónomos han cartografiado 39 nubes interestelares donde se espera que se formen estrellas de alta masa. Este extenso conjunto de datos muestra que el modelo aceptado de formación de estrellas de baja masa debe ampliarse para explicar la formación de estrellas de alta masa.
Esto sugiere que la formación de estrellas de alta masa es fundamentalmente diferente de la formación de estrellas de baja masa, no solo una cuestión de escala.
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Buscan la atmósfera del exoplaneta rocoso TRAPPIST-1c
20/6/2023 de Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) / Nature
Esta ilustración de artista muestra el sistema planetario de TRAPPIST-1 con una estrella enana roja ultrafría en su centro. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)
Utilizando el Telescopio Espacial James Webb, un grupo de astrónomos liderado por MPIA buscó una atmósfera en el exoplaneta rocoso TRAPPIST-1 c. Aunque el planeta es casi idéntico en tamaño y temperatura a Venus, su atmósfera resultó ser muy diferente.
Mediante el análisis del calor emitido por el planeta, concluyen que podría tener solo una atmósfera tenue con dióxido de carbono mínimo. Sin embargo, esta medida también es compatible con un planeta rocoso estéril sin una atmósfera significativa.
Este trabajo contribuye a nuestra comprensión de cómo las atmósferas de los planetas rocosos que orbitan alrededor de estrellas de baja masa pueden resistir frente a sus fuertes vientos estelares y su intensa radiación ultravioleta.
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Un satélite capta auroras de dióxido de carbono desde el espacio
21/6/2023 de Arizona State University / AGU Geophysical Research Letters
Señales de auroras observadas en la emisión infrarroja de dióxido de carbono, durante la tormenta geomagnética del 13-14 de octubre de 2016. Crédito: Katrina Bossert/ASU.
A medida que partículas energéticas chocan contra la atmósfera de la Tierra, interactúan con una mezcla de átomos y moléculas. Una de estas moléculas es el dióxido de carbono. Si bien el dióxido de carbono es conocido por sus efectos en la troposfera como un gas de efecto invernadero, también existe en cantidades muy pequeñas en la atmósfera de la Tierra en el límite del espacio.
En lo alto de la Tierra, cerca de los 90 km, el dióxido de carbono se excita vibracionalmente durante una aurora, emitiendo más radiación infrarroja de lo que se observa típicamente en la atmósfera.
El equipo científico de colaboración internacional observó señales elevadas de infrarrojos del dióxido de carbono durante una aurora. Trabajar para aislar estas emisiones proporciona un conjunto de datos para futuras investigaciones sobre el estudio de auroras y la precipitación de partículas energéticas a nivel global.
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Un trío de imágenes, protagonista del tercer sobrevuelo de Mercurio por BepiColombo
21/6/2023 de ESA
Imágenes tomadas durante el tercer sobrevuelo de Mercurio por BepiColombo. Crédito: ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO.
La misión BepiColombo de la ESA/JAXA ha realizado su tercera de seis asistencias gravitatorias en Mercurio, capturando imágenes de un cráter de impacto recién nombrado (Edna Manley), así como de curiosidades tectónicas y volcánicas mientras ajusta su trayectoria para entrar en órbita alrededor de Mercurio en 2025.
El acercamiento más cercano tuvo lugar a las 19:34 UTC (21:34 CEST) del 19 de junio de 2023, a aproximadamente 236 km sobre la superficie del planeta, en la cara nocturna del mismo.
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Pesando los misteriosos agujeros negros que se esconden en los corazones de las galaxias
21/6/2023 de University of Colorado Boulder (CU Boulder)/ The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de un agujero negro supermasivo que emite un chorro de partículas energéticas en esta ilustración. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Joseph Simon (CU Boulder) ha utilizado simulaciones por computadora, o «modelos», para predecir las masas de los agujeros negros supermasivos más grandes del universo, un concepto matemático conocido como función de masa de los agujeros negros. En otras palabras, Simon trató de determinar qué encontrarías si pudieras colocar cada uno de estos agujeros negros uno por uno en una escala gigantesca.
Sus cálculos sugieren que, hace miles de millones de años, los agujeros negros podrían haber sido mucho más grandes en promedio de lo que los científicos sospechaban. Los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a desentrañar un misterio aún mayor, elucidando las fuerzas que dieron forma a objetos como Sagitario A* (el agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea) a medida que crecían desde pequeños agujeros negros hasta los gigantes que son hoy en día.
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Encuentran evidencia de un aminoácido esencial para la vida en el espacio interestelar
21/6/2023 de Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Composición artística de moléculas de triptófano en la región de formación estelar IC 348 ubicada en la constelación de Perseo. Crédito: Gabriel Pérez Díaz (IAC).
La investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Susana Iglesias-Groth ha descubierto la existencia de triptófano, un aminoácido indispensable para la formación de proteínas y para el desarrollo de organismos vivos, en un sistema estelar de la Nube de Perseo. Para el estudio se han utilizado datos del observatorio espacial Spitzer.
El triptófano es uno de los 20 aminoácidos que se consideran esenciales para la formación de proteínas, macromoléculas clave para el desarrollo de la vida en la Tierra. Este aminoácido presenta muchas huellas espectrales en el rango del infrarrojo, tal y como había caracterizado previamente en el laboratorio la investigadora del IAC Susana Iglesias-Groth.
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Euclid repostado para el lanzamiento
22/6/2023 de ESA
Repostando Euclid antes de su lanzamiento. Crédito: Astrotech (Mack Russo).
La nave Euclid de la ESA ha sido abastecido de combustible en una instalación de Astrotech cerca de Cabo Cañaveral en Florida (EE. UU.) antes de su lanzamiento en un SpaceX Falcon 9 el proximo 1 de julio.
La nave espacial Euclid está provista de dos tipos de propelentes: hidracina y nitrógeno gaseoso. Diez propulsores de hidracina proporcionarán propulsión química para completar el viaje al punto de Lagrange L2 entre el Sol y la Tierra, realizar maniobras mensuales para mantenerse en órbita y desechar la nave espacial al final de la vida útil de la misión. Se ha almacenado 140 kg de hidracina en un tanque central.
La misión Euclid de la ESA está diseñada para explorar la composición y evolución del Universo oscuro. El telescopio espacial creará el mapa tridimensional más grande y preciso del Universo a lo largo del espacio y el tiempo, observando miles de millones de galaxias hasta 10 mil millones de años luz, abarcando más de un tercio del cielo. Euclid investigará cómo se ha expandido el Universo y cómo se distribuye la estructura a gran escala en el espacio y el tiempo, revelando más sobre el papel de la gravedad y la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura.
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Un exoplaneta podría desvelar secretos sobre el borde de la habitabilidad
22/6/2023 de Cornell University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters
Ilustración de artista que muestra la posible evolución del exoplaneta LP 890-9c, pasando de ser una Tierra caliente a un Venus desecado. Crédito: Carl Sagan Institute/R. Payne.
¿Cómo de cerca puede estar un planeta rocoso de una estrella y aún así mantener agua y vida?
Un exoplaneta recientemente descubierto podría ser clave para resolver ese misterio, brindando información importante sobre las condiciones en el borde interno de la zona habitable de una estrella y por qué la Tierra y Venus se desarrollaron de manera tan diferente, según una nueva investigación liderada por Lisa Kaltenegger, directora del Instituto Carl Sagan y profesora asociada de astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias (A&S).
El equipo de Kaltenegger descubrió que la «super Tierra» LP 890-9c (también conocida como SPECULOOS-2c), que orbita cerca del borde interno de la zona habitable de su sistema solar, tendría un aspecto muy diferente dependiendo de si aún tuviera océanos cálidos, una atmósfera de vapor o si hubiera perdido su agua, suponiendo que alguna vez albergara océanos como los de la Tierra.
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Buscando cuásares y su papel en la reionización
22/6/2023 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal Letters
Imagen tomada por el Hubble del cuásar 3C273. Crédito: ESA/Hubble & NASA; CC BY 4.0
Un equipo de astrónomos ha investigado el papel que desempeñaron los cuásares durante la época de la reionización, el período durante el cual el gas de hidrógeno neutro del universo fue ionizado por la luz de las primeras estrellas.
Los investigadores todavía debaten exactamente cuándo ocurrió la reionización, cuánto tiempo duró este período y qué galaxias u objetos cósmicos contribuyeron con la mayoría de los fotones ionizantes para dicha causa.
Yoshiki Matsuoka (de la Universidad de Ehime) y sus colaboradores estudiaron una muestra de 35 cuásares con un desplazamiento al rojo de z = 7, lo que corresponde aproximadamente a 800 millones de años después del Big Bang. Aunque los cuásares pueden ser brillantes, el equipo encontró que contribuyeron con menos del 1% de los fotones necesarios para alcanzar la tasa de reionización en ese momento.
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Detectado un eco emitido por el agujero negro de nuestra Galaxia hace 200 años
22/6/2023 de CNRS / Nature
Nuevos datos del Explorador de Imágenes de Polarimetría de Rayos X (IXPE) de la NASA han proporcionado evidencias de que el agujero negro supermasivo en el centro de la Galaxia de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A* (Sgr A*), atravesó un período de actividad muy intensa hace aproximadamente 200 años después de devorar gas y polvo que se encontraba dentro de su rango. Los datos de IXPE, que muestran el eco de esta actividad pasada, se pueden ver en naranja en la imagen inferior. Se combinaron con datos de Chandra, otro observatorio de rayos X de la NASA, que se muestra en azul y muestra solo la luz directa del centro galáctico. La imagen superior es una vista mucho más amplia del centro de la Vía Láctea obtenida por Chandra. © NASA/CXC/SAO/IXPE
Un equipo internacional de científicos ha descubierto que Sagitario A* (Sgr A*), el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, emergió de un largo período de letargo hace unos 200 años. El equipo, liderado por Frédéric Marin, investigador del CNRS en el Observatorio Astronómico de Estrasburgo (CNRS/Universidad de Estrasburgo), ha revelado el despertar pasado de este gigantesco objeto, que tiene una masa cuatro millones de veces mayor que la del Sol.
Durante un período de un año, a principios del siglo XIX, el agujero negro devoró objetos cósmicos que se acercaron demasiado a él, para luego entrar nuevamente en un estado de quietud. En la Tierra no se percibió ningún efecto, ya que la distancia entre Sgr A* y nuestro planeta es demasiado grande (aproximadamente dos mil millones de veces la distancia entre la Tierra y el Sol). Sin embargo, el eco de rayos X detectado ahora, emitido hace unos 200 años, revela que la intensidad original de la emisión en rayos X fue al menos un millón de veces mayor que la emitida actualmente por Sgr A*.
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Un filamento molecular protegió al joven Sistema Solar frente a una supernova
23/6/2023 de NAOJ / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de la onda expansiva de una supernova chocando contra el filamento de la nube molecular donde se está formando el Sol. Crédito: NAOJ.
Las proporciones de isótopos encontradas en meteoritos sugieren que una supernova explotó cerca mientras el Sol y el Sistema Solar aún se estaban formando. La onda expansiva de una supernova tan cercana podría haber destruido potencialmente el incipiente Sistema Solar.
Nuevos cálculos muestran que un filamento de gas molecular, que es el capullo de nacimiento del Sistema Solar, ayudó a la captura de los isótopos encontrados en los meteoritos, al mismo tiempo que actuaba como un amortiguador protegiendo al joven Sistema Solar de la explosión cercana de la supernova.
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Empieza una nueva era de descubrimiento de exoplanetas con imágenes de un hermano pequeño de Júpiter
23/6/2023 de W.M. Keck Observatory / The Astrophysical Journal Letters
El movimiento del planeta extrasolar AF Lea b (mancha blanca a las 10h) alrededor de su estrellas anfitriona (centro) se puede apreciar en estas dos imágenes tomadas en diciembre de 2021 y febrero de 2023. Crédito: Kyle Franson, University of Texas at Austin/W. M. Keck Observatory.
Astrónomos que utilizan el Observatorio W. M. Keck en Maunakea, Isla de Hawái, han descubierto uno de los planetas de menor masa cuyas imágenes han sido capturadas directamente. No solo pudieron medir su masa, sino que también pudieron determinar que su órbita es similar a la de los planetas gigantes en nuestro propio sistema solar.
El planeta, llamado AF Lep b, se encuentra entre los primeros descubiertos utilizando una técnica llamada astrometría; este método mide los sutiles movimientos de una estrella anfitriona durante muchos años para ayudar a los astrónomos a determinar si compañeros en órbita difíciles de ver, incluyendo planetas, lo están atrayendo gravitacionalmente.
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Reconstruyen la imagen que tendría una astrónoma alienígena de la química de nuestra galaxia
23/6/2023 de Max Planck Institute for Astronomy / Nature Astronomy
Ilustración de artista de la Vía Láctea vista desde afuera. Crédito: Stefan Payne-Wardenaar.
Un equipo de investigadores ha reconstruido lo que astrónomos alienígenas, observando nuestra galaxia de la Vía Láctea desde lejos, encontrarían si analizaran su composición química. El estudio, liderado por investigadores del Instituto Max Planck de Astronomía, es relevante para nuestra comprensión del cosmos: permite una nueva forma de comparación entre nuestra galaxia y las muchas otras distantes que observamos desde fuera.
Los resultados proporcionan parte de la respuesta a la antigua pregunta de si nuestra galaxia es especial: al menos en lo que respecta a la composición química, la Vía Láctea es inusual, pero no única.
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Desde Chile descubren una nueva forma de aniquilar una estrella
23/6/2023 de NOIRLab / Nature Astronomy
Impresión artística de un GRB. Créditos: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick/M. Zamani.
Luego de estudiar un poderoso estallido de rayos gamma (GRB por sus siglas en inglés) con el telescopio de Gemini Sur, que opera NOIRLab de NSF y AURA en la región de Coquimbo, en Chile, un equipo de astrónomos investigan si están ante la presencia de una forma nunca antes vista de destrucción estelar.
A diferencia de la mayoría de los GRBs, que son provocados por la explosión de estrellas masivas o por la fusión de estrellas de neutrones, los investigadores concluyen que este particular GRB que observaron desde Chile, fue el resultado de una literal colisión de estrellas o de remanentes estelares en el entorno compacto que rodea a un agujero negro supermasivo en el nucleo de una galaxia muy antigua.
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Una estrella masiva pulsante facilita claves para calibrar los modelos de evolución estelar
23/6/2023 de Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / Nature Astronomy
Recreación artística del interior de HD 192575, una estrella brillante con unas 12 veces la masa del Sol. Crédito: Gabriel Pérez Diaz (IAC)
Una colaboración internacional, en la que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), consigue determinar con un nivel de precisión sin precedentes la masa, la edad y el perfil de rotación del núcleo de una estrella masiva pulsante.
Denominada HD 192575, ha sido observada por el satélite TESS de NASA de forma continua durante más de un año.
Los resultados arrojan nueva luz sobre cómo se estructuran internamente este tipo de estrellas y cómo evolucionan hasta su muerte, cuando explosionan como supernovas y forman estrellas de neutrones y agujeros negros. El equipo científico ha utilizado también observaciones realizadas con el telescopio Mercator ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma.
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Hasta siempre… ¡y gracias por todo el pescado! 😉
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