Marzo 2017
Trampas «espontáneas» de polvo: los astrónomos descubren un eslabón perdido en la formación de planetas
1/3/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imagen de un disco protoplanetario realizada utilizando los resultados del modelo nuevo, después de la formación de una trampa de polvo espontánea, visible como un brillante anillo de polvo. El gas ha sido dibujado en azul y el polvo en rojo. Crédito: Jean-Francois Gonzalez.
Se piensa que los planetas se forman en los discos de gas y polvo hallados alrededor de estrellas jóvenes. Pero los astrónomos no han conseguido ensamblar una teoría completa de su origen que explique cómo el polvo inicial se transforma en sistemas planetarios. Ahora un equipo francés-británico-australiano piensa que ha dado con la respuesta, con sus simulaciones que muestran la formación de «trampas de polvo» donde se reúnen y juntan los fragmentos del tamaño de guijarros, creciendo paulatinamente para convertirse en las piezas básicas de los planetas.
Nuestro Sistema Solar, y los demás sistemas planetarios, empezaron su vida siendo discos de gas y granos de polvo alrededor de una estrella joven. Los procesos que convierten estos granos diminutos, cada uno de pocas millonésimas de metro de tamaño, en agregados de centímetros de tamaño, así como los mecanismos para crear ‘planetesimales’ del tamaño de kilómetros, son bien conocidos. El estadio intermedio, de tomar guijarros y juntarlos en objetos del tamaño de asteroides, está menos claro, pero con el hallazgo de más de 3500 planetas alrededor de otras estrellas, el proceso completo debe de ser muy general.
Hay dos barreras principales que necesitan ser superadas para que los guijarros se conviertan en planetesimales. Primero, el arrastre del gas sobre los granos de polvo en un disco hace que se desvíen rápidamente hacia la estrella central, donde son destruidos, no quedando material para formar los planetas. El segundo problema es que los granos que van creciendo pueden romperse en choques a alta velocidad, rompiéndolos en un gran número de fragmentos más pequeños, invirtiendo el proceso de agregación.
Los únicos lugares de los discos de formación de planetas donde estos problemas pueden ser superados son las llamadas «trampas de polvo». En estas regiones a alta presión, el movimiento de arrastre se frena, lo que permite la acumulación de los granos de polvo. Con su velocidad reducida, los granos pueden también evitar la fragmentación cuando chocan. Hasta ahora los astrónomos pensaban que las trampas de polvo sólo podían existir en ambientes muy específicos, pero las simulaciones por computadora de estos investigadores indican que son muy comunes. Su modelo presta atención especial al modo en que el disco arrastra la componente de gas. En la mayoría de las simulaciones astronómicas, el gas hace que el polvo se mueva, pero a veces, en los ambientes más polvorientos, el polvo domina sobre el gas. Esto es lo que los investigadores afirman que ocurre en el caso de los discos protoplanetarios.
Space X transportará una tripulación privada en un viaje alrededor de la Luna el año próximo
1/3/2017 de Scientific American
Ilustración de artista del lanzamiento del cohete Falcon Heavy, todavía en desarrollo, y la cápsula Dragon de SpaceX. Los dos podrían pronto transportar tripulaciones y cargamento más allá de una órbita baja alrededor de la Tierra. Crédito: SpaceX Flickr (CC0 1.0).
Space X llevará a dos ciudadanos privados en un viaje alrededor de la Luna en 2018, según anunció el lunes el fundador de la compañía Elon Musk.
La compañía privada de vuelo espacial utilizará su cohete Falcon Heavy para enviar dos pasajeros de pago al espacio a bordo de la nave espacial Dragon de la compañía. Los dos ciudadanos, cuyos nombres se desconocen de momento, solicitaron a SpaceX realizar un viaje alrededor de la Luna y «ya han pagado un depósito importante» por el coste de la misión, según la compañía. Los nombres de las dos personas serán anunciados más adelante, a la espera de los resultados iniciales de las pruebas médicas para comprobar que pueden realizar el viaje.
Los dos pasajeros serán los únicos a bordo de lo que se planea que sea un viaje de una semana de duración alrededor de la Luna, según Musk. «Será una vuelta larga alrededor de la Luna… rozarían la superficie de la Luna, continuarían un poco más hacia el espacio profundo y luego regresarían hacia la Tierra», explicó Musk.
SpaceX planea realizar un vuelo no tripulado de su nave tripulada Dragon a la estación espacial este año por encargo de NASA, y los primeros vuelos tripulados se espera que tengan lugar a mediados de 2018. Esto significa que el Falcon 9 y la cápsula tripulada Dragon serán aprobadas para el vuelo con humanos por la NASA antes de que se produzca la misión a la Luna.
El módulo tripulado Dragon operará en su mayor parte de modo autónomo, de modo que los pasajeros tendrán que entrenarse para procedimientos de emergencia pero no estarán encargados de pilotar la nave espacial. La cápsula necesitará algunas mejoras para el vuelo al espacio profundo, pero Musk señala que estarán limitadas principalmente a un sistema de comunicaciones construido para distancias mucho mayores que el viaje relativamente corto a la Estación Espacial Internacional.
Los sistemas planetarios lejanos tienen formas como la del Sistema Solar
1/3/2017 de Australian National University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de un sistema de exoplanetas alrededor de una estrella. Fuente: Australian National University.
Investigadores de la Universidad Nacional Australiana han descubierto que los sistemas de planetas lejanos tiene formas como la del Sistema Solar, con varios planetas alineados con su estrella sobre un plano, un descubrimiento que podría aumentar las posibilidades de hallar vida alienígena.
El profesor Charley Lineweaver (ANU) afirma que el reciente descubrimiento por un equipo belga de un sistema con siete planetas cuyas órbitas encuentran en el mismo plano, desafiando la hipótesis habitual de que los sistemas planetarios son ‘acampanados’, como los pantalones. «Otros sistemas planetarios del Universo parecen ser muy similares a nuestro Sistema Solar», explica. «Cuanto más averiguamos acerca de estos sistemas de planetas menos parece que el Sistema Solar sea excepcional».
«La bonanza de datos sobre planetas de Kepler permite por vez primera realizar estudios detallados de sistemas planetarios distintos al Sistema Solar. Ahora podemos plantear y responder cuestiones como ¿son comunes los sistemas de planetas como el nuestro?», añade Tim Bovaird (ANU).
Las simulaciones de estos sistemas planetarios sólo encajaban con los datos observados asumiendo una Dicotomía de Kepler, es decir, que existen dos tipos de estrellas: estrellas con un solo planeta y estrellas con múltiples planetas. Los investigadores trabajan con estas hipótesis porque las simulaciones son así más sencillas de realizar.
«Pero se trata de una hipótesis rara porque la parte interior de nuestro sistema solar es plana, no acampanada. Cuando nos deshacemos de la hipótesis de que los sistemas planetarios son acampanados, las simulaciones encajan de manera natural con los datos sin necesidad de utilizar la Dicotomía de Kepler».
Los vientos marcianos excavan montañas, desplazan y levantan polvo
1/3/2017 de JPL / Icarus
Esta secuencia de imágenes muestra un remolino que transporta polvo, pasando por el interior del cráter Gale, tal como observó una tarde de verano el róver Curiosity en su día marciano 1597 (1 de febrero de 2017). Crédito: NASA/JPL-Caltech/TAMU.
En Marte, el viento manda. El viento ha dado forma al paisaje del Planeta Rojo durante miles de millones de años y continúa haciéndolo hoy en día. Los estudios con un orbitador de NASA y un róver revelan sus efectos en escalas de grandes a diminutas sobre los paisajes con estructuras extrañas del interior del cráter Gale.
El róver Curiosity, situado en la parte inferior de la ladera del Monte Sharp (una montaña a capas en el interior del cráter) ha comenzado una segunda campaña de investigación de dunas de arena activas en el flanco noroeste de la montaña. El róver también ha observado remolinos que transportan polvo y ha controlado la rapidez con la que el viento desplaza granos de arena en un solo día.
Las observaciones en el cráter Gale por la nave Mars Reconnaissance Orbiter han confirmado los patrones a largo plazo y los ritmos de erosión del viento que ayudan a explicar la rareza de tener una montañas a capas en el centro de un cráter de impacto.
Las observaciones combinadas demuestran que los patrones de vientos en el cráter actualmente son diferentes a cuando los vientos del norte se llevaron el material que rellenaba el espacio entre el borde del cráter y el Monte Sharp. El propio monte se ha convertido en un factor principal a la hora de determinar la dirección del viento. El viento modeló la montaña; ahora, la montaña modela al viento.
Experimentos del LHC revelan diferencias sutiles entre la desintegración de la materia y la antimateria
2/3/2017 de Scientific American / Nature Physics
La Nebulosa del Cangrejo, una nube de gas y polvo creada por la explosión de una supernova. Crédito: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU).
Uno de los mayores misterios de la física es por qué hay materia en el Universo. Esta semana un grupo de físicos del mayor destructor de átomos, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), podría esta más cerca de una respuesta. Han encontrado que partículas de la misma familia que los protones y los neutrones, que constituyen los objetos de la vida común, se comportan de manera ligeramente diferente a como lo hacen sus contrapartidas de antimateria.
La materia y la antimateria tienen todas ellas las mismas propiedades, pero las partículas de antimateria tienen cargas eléctricas opuestas a las de la materia. En un bloque de hierro, por ejemplo, los protones tienen carga positiva y los electrones, carga negativa. Un bloque de antimateria de hierro tendría antiprotones con carga negativa y antielectrones (conocidos como positrones) con carga positiva. Si la materia y la antimateria entran en contacto, se aniquilan entre sí, convirtiéndose en fotones (o a veces en partículas ligeras como los neutrinos). A parte de eso, un objeto de materia y de antimateria debería de comportarse del mismo modo, incluso tener el mismo aspecto. Este fenómeno se llama la simetría de carga-paridad.
Además de un comportamiento idéntico, la simetría de carga-paridad también implica que la cantidad de materia y de antimateria que se formó en el Big Bang, hace unos 13800 millones de años, debería de haber sido la misma. Claramente no lo fue, porque en ese caso toda la materia y la antimateria del Universo habrían sido destruidas desde el principio y ni siquiera existiríamos los humanos. Pero si existe una violación de esta simetría, es decir, que una parte de la antimateria se comporta de un modo diferente a como lo hace su contrapartida de materia, quizás esa diferencia podría explicar por qué existe materia hoy en día.
Para buscar esta violación, los físicos del Gran Colisionador de Hadrones observaron una partícula llamada barión lambda-b. Los bariones incluyen la clase de partículas que constituyen a materia ordinaria; los protones y los neutrones son bariones. Si el lambda y su hermano de antimateria cumplen la simetría de carga-paridad, entonces se esperaría que se desintegraran del mismo modo. En cambio, los investigadores han descubierto que las partículas lambda-b y antilambda-b se desintegraron de manera distinta. Las lambda se desintegran de dos formas: en un protón y dos partículas cargadas llamadas mesones pi (o piones), o en un protón y dos mesones K (o kaones). Cuando las partículas se desintegran, emiten las partículas hijas según un cierto conjunto de ángulos. Las lambdas de materia y de antimateria lo hicieron, pero los ángulos fueron diferentes.
Pero estos resultados no son todavía suficientemente sólidos y no responden completamente al misterio de por qué la materia domina el Universo.
Un equipo liderado por Yale pone la materia oscura en el mapa
2/3/2017 de Yale University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Mapa detallado de la distribución reconstruida de las concentraciones de materia oscura en un cúmulo de galaxias lejano, obtenido con datos del proyecto Hubble Space Telescope Frontier Fields. Fuente: Yale University.
Un equipo dirigido por la Universidad de Yale ha producido uno de los mapas de más alta resolución de materia oscura, que aporta argumentos en favor de la existencia de materia oscura fría, partículas escurridizas que constituyen la mayor parte de la materia del universo. El mapa de materia oscura se deriva de datos del proyecto Hubble Space Telescope Frontier Fields relativos a un trío de cúmulos de galaxias que actúan como lupas cósmicas que permiten ver partes del universo más antiguas y lejanas, un fenómeno conocido como lente gravitatoria.
«Con los datos de estos tres cúmulos lente hemos cartografiado con éxito la granularidad de la materia oscura dentro de los cúmulos con detalle exquisito», explica Priyamvada Natarajan (Yale University). «Hemos cartografiado todas las concentraciones de materia oscura que los datos nos permiten detectar y hemos producido el mapa tipológico más detallado del paisaje de la materia oscura hasta la fecha».
Los científicos piensan que la materia oscura (partículas teóricas, todavía por descubrir, que no reflejan ni absorben la luz pero que sí tienen fuerza de gravedad) puede constituir el 80% de la materia del universo. La materia oscura podría explicar el modo en que las galaxias se forman y cómo es la estructura del universo. Experimentos en Yale y otros lugares intentan identificar la partícula de materia oscura, siendo los principales candidatos los axiones y los neutralinos, entre otros.
El mapa obtenido se ajusta muy bien a las simulaciones por computadora de materia oscura predichas por el modelo de materia oscura fría: la materia oscura fría se mueve lentamente, comparada con la velocidad de la luz, mientras que la materia oscura caliente se mueve con mayor rapidez. Esta coincidencia con el modelo estándar es notable, dado que todas las pruebas sobre la materia oscura son hasta ahora indirectas, comentan los investigadores.
Desenterrados los fósiles más antiguos del mundo
2/3/2017 de University College London / Nature
Tubos de hematita en depósitos de chimeneas termales en Quebec, Canadá, que constituyen los microfósiles más antiguos y son pruebas de vida en la Tierra hace por los menos 3770 millones de años. Crédito: Matthew Dodd, UCL.
Restos de microorganismos de por lo menos 3770 millones de años de edad han sido descubiertos por un equipo internacional dirigido por científicos de University College London (UCL), proporcionando pruebas directas de la existencia de una de las formas de vida más antiguas de la Tierra. Los filamentos y tubos diminutos formados por bacterias que vivían en hierro han sido encontrados en capas de cuarzo encapsuladas en el Cinturón Supercrustal Nuvvuagittuq (Quebec, Canadá). El Cinturón contiene algunas de las rocas sedimentarias más antiguas que se conocen en la Tierra, y que probablemente formaron parte de un sistema rico en hierro de chimeneas hidrotermales en un mar profundo, que proporciona un hábitat para las primeras formas de vida de la Tierra, hace entre 3779 y 4300 millones de años.
«Nuestro descubrimiento apoya la idea de que la vida apareció en chimeneas calientes del fondo marino poco después de la formación del planeta Tierra. Esta rápida aparición de la vida en la Tierra encaja con el descubrimiento de montículos sedimentarios de 3700 millones de años que fueron modelados por microorganismos», explica Matthew Dodd (UCL Earth Sciences y London Centre for Nanotechnology).
Los investigadores examinaron sistemáticamente los modos en que los tubos y filamentos hechos de hematita (un tipo de óxido de hierro) podrían haberse formado a través de procesos no biológicos, como cambios en la temperatura y presión de la roca durante el enterramiento de los sedimentos, pero hallaron que todas las posibilidades eran poco probables.
Matthew Dodd concluye: «Estos descubrimientos demuestran que la vida se desarrolló en la Tierra en una época en que Marte y la Tierra tenían agua líquida en sus superficies, lo que plantea cuestiones interesantes acerca de la vida extraterrestre. Esperamos, por tanto, hallar pruebas de vida pasada en Marte hace más de 4000 millones de años, o si no, la Tierra puede que sea una excepción especial».
Los cambios rápidos muestran el origen de vientos superrápidos en agujeros negros
2/3/2017 de ESA / Nature
Ilustración de artista que muestra un agujero negro con vientos ultrarrápidos. Crédito: ESA.
Telescopios espaciales de ESA y NASA han realizado las observaciones más detalladas de un viento ultrarrápido que emana de las proximidades de un agujero negro a casi un cuarto de la velocidad de la luz.
La emisión de gas es una característica común de los agujeros negros supermasivos que residen en el centro de las galaxias grandes. Estos agujeros negros, cuyas masas oscilan entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol, se alimentan del gas de los alrededores que gira en torno a ellos. Los telescopios espaciales lo observan en forman de emisiones brillantes, incluyendo rayos X, procedentes de la región más interna del disco que rodea al agujero negro. Ocasionalmente, los agujeros negros comen demasiado y eructan un viento ultrarrápido. Estos vientos son una característica importante a estudiar porque podrían tener una fuerte influencia en regular el crecimiento de la galaxia eliminando el gas de los alrededores y, por tanto, impidiendo el nacimiento de estrellas.
Utilizando los telescopios XMM-Newton de ESA y NuStar de NASA, los científicos han obtenido ahora la observación más detallada hasta la fecha de una emisión de este tipo, procedente de una galaxia activa conocida como IRAS 13224-3809. Los vientos registrados procedentes del agujero negro alcanzan los 71 000 km/s, unas 0.24 veces la velocidad de la luz, lo que le coloca en el 5% superior de los vientos más rápidos de agujeros negros que se conocen.
XMM-Newto se centró en el agujero negro durante 17 días seguidos, revelando la extrema variabilidad de los vientos. Los cambios fueron observados en el aumento de la temperatura de los vientos, una indicación de su respuesta a una mayor emisión de rayos X procedente del disco próximo al agujero negro. Además, las observaciones revelaron también cambios en las características químicas del gas emitido: a medida que la emisión en rayos X aumentaba, ésta arrancaba electrones de sus átomos en el viento.
«Esto nos permite relacionar la emisión de rayos X que se origina en el material que cae al interior del agujero negro con la variabilidad del viento expulsado», explica Andrew Fabian (IoA). «El encontrar esta variabilidad y hallar pruebas de esta relación es un paso clave para comprender cómo los vientos de los agujeros negros son lanzados y acelerados, lo que a su vez es una parte esencial para comprender su habilidad de moderar la formación de estrellas en su galaxia», añade Norbert Schartel (ESA).
P/2016 J1: el asteroide que se rompió y cuyos fragmentos, años después, desarrollaron colas
3/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Andalucía
Imágenes del telescopio espacial Hubble del asteroide activado P/2013P5, donde se aprecia la cola de polvo. Fuente: NASA/ESA.
Un grupo internacional de investigadores ha empleado el Gran Telescopio Canarias (GTC) y el telescopio Canada-France-Hawaii (CFHT) para estudiar P/2016 J1, un asteroide cuyo carácter doble se descubrió en 2016.
Reconstruyendo las órbitas de los pares de asteroides los astrónomos pueden determinar el momento de máxima aproximación y, por lo tanto, establecer la fecha en el que el asteroide se rompió.
«Los resultados derivados de la evolución orbital demuestran que el asteroide se fragmentó hace aproximadamente seis años, por lo que el sistema constituye el par de asteroides más joven del Sistema Solar encontrado hasta la fecha», señala Fernando Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza la investigación.
Además, P/2016 J1 presenta otra peculiaridad importante, que lo convierte en un objeto verdaderamente inusual. «Los dos fragmentos se hallan activados, es decir, muestran estructuras de polvo similares a las de los cometas. Es la primera vez que observamos un par de asteroides con actividad simultánea», señala Fernando Moreno (IAA-CSIC).
El análisis ha permitido conocer que los asteroides se activaron cerca del paso por el perihelio -el punto de su órbita más cercano al Sol-, entre finales de 2015 y principios de 2016, y que permanecieron activos por un periodo de entre seis y nueve meses.
Un orbitador de NASA maniobra para evitar la colisión con Fobos
3/3/2017 de JPL
Esta ilustración de artista muestra a MAVEN sobre Marte. Crédito: NASA.
La nave espacial MAVEN de NASA ha realizado esta semana una maniobra no prevista para evitar una colisión con la luna Fobos de Marte en un futuro cercano.
La nave espacial Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) ha permanecido en órbita alrededor de Marte algo más de dos años, estudiando la alta atmósfera, la ionosfera y las interacciones con el Sol y el viento solar del Planeta Rojo. El pasado 28 de febrero la nave encendió el motor de un cohete para incrementar su velocidad en 0.4 metros por segundo (menos de 1.4 km/h). Aunque se trataba de una pequeña corrección, fue suficiente para evitar un choque que se habría producido una semana más tarde. Ahora MAVEN esquivará a la luna irregular llena de cráteres por 2.5 minutos.
Se trata de la primera maniobra para evitar una colisión que ha realizado la nave en Marte, en este caso para eludir a Fobos. Las órbitas tanto de MAVEN como de Fobos son suficientemente conocidas como para estar seguros de que con esta diferencia de tiempo no chocarán.
MAVEN, que tiene una órbita elíptica alrededor de Marte, cruza las de otras naves y la de la luna Fobos muchas veces en el transcurso de un año. Cuando las órbitas se cruzan, los objetos tienen la posibilidad de chocar si llegan a la intersección al mismo tiempo. Estos escenarios son bien conocidos por adelantado y cuidadosamente monitorizados por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de NASA, que hizo sonar la alarma en relación con una posible colisión.
Con una semana de aviso, parecía que MAVEN y Fobos tenían grandes probabilidades de chocar el lunes 6 de marzo, llegando al punto donde se cruzan sus órbitas unos 7 segundos una después de la otra. Dado el tamaño de Fobos (unos 30 km) había una alta probabilidad de colisión si no se hacía algo.
Una galaxia de canto
3/3/2017 de ESO
En esta colorida imagen del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, vemos a NGC 1055 en la constelación de Cetus (el monstruo del mar). Se cree que esta galaxia de gran tamaño es hasta un 15 por ciento más grande en diámetro que la Vía Láctea. Vista de canto, parece que a NGC 1055 le faltan los brazos característicos de una galaxia espiral. Sin embargo, muestra extraños giros en su estructura que, probablemente, fueron causados por una interacción con una gran galaxia vecina.
Esta colorida banda de estrellas, gas y polvo es, en realidad, una galaxia espiral llamada NGC 1055. Captada en esta imagen por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, se cree que esta galaxia de gran tamaño es hasta un 15 por ciento más grande en diámetro que la Vía Láctea. Vista de canto, parece que a NGC 1055 le faltan los brazos característicos de una galaxia espiral. Sin embargo, muestra extraños giros en su estructura que, probablemente, fueron causados por una interacción con una gran galaxia vecina.
Desde la Tierra, podemos ver galaxias espirales a lo largo del universo orientadas en distintas posiciones. Vemos algunas desde arriba (por así decirlo) o «de cara» -un buen ejemplo de este tipo sería la galaxia en forma de remolino NGC 1232-. Tales orientaciones nos permiten ver los brazos y los brillantes núcleos con mucho detalle, pero hacen difícil obtener información sobre su forma tridimensional.
Podemos ver otras galaxias, como NGC 3521, desde un ángulo. Aunque estos objetos inclinados comienzan a revelarnos la estructura tridimensional del interior de sus brazos espirales, comprender la forma general de una galaxia espiral requiere una vista de canto, como esta de NGC 1055.
Cuando las vemos de canto, es posible obtener una visión general de cómo se distribuyen las estrellas a lo largo de la galaxia —tanto en zonas de formación estelar como en áreas de poblaciones más viejas — y es más fácil medir las «alturas» del disco, relativamente plano, y del núcleo cargado de estrellas. La materia se extiende desde el brillo cegador del propio plano galáctico, alejándose, y volviéndose cada vez más observable sobre el oscuro fondo del cosmos.
Restos de una megainundación en Marte
3/3/2017 de ESA
Esta imagen está centrada sobre la desembocadura del Kasei Valles cuando se hunde en la llanura Chryse Planitia. La región experimentó inundaciones extremas hace miles de millones de años, lo que ha dejado huella en esta escena. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.
La nave Mars Express de ESA ha captado imágenes de una de las mayores redes de canales de desagüe del Planeta Rojo.
El sistema de canales Kasei Valles se extiende a lo largo de 3000 km desde su región originaria en Echus Chasma, que se encuentra al este de la región volcánica protuberante Tharsis, y justo al norte del sistema de cañones Valles Marineris, hundiéndose en las extensas llanuras de Chryse Planitia.
Una combinación de vulcanismo, tectónica, colapso y hundimiento en la región de Tharsis produjo varios vertidos masivos de agua subterránea en la región del Valles Kasei hace entre unos 3600 millones y 3400 millones de años. Estas megainundaciones antiguas han dejado su marca en las estructuras que vemos hoy en día.
Un amplio cráter de impacto de 25 km de anchura – el cráter Worcester – a la izquierda del centro de la imagen, ha conseguido desafiar a las fuerzas erosivas de las megainundaciones. Aunque gran parte del manto de material que rodea al cráter (que fue arrojado inicialmente desde el interior de éste a causa del impacto) ha resultado erosionado, la sección corriente abajo de la inundación ha sobrevivido. Con el tiempo ha adoptado el aspecto de una isla de forma aerodinámica, cuya topografía de pendientes pronunciadas corriente abajo sugiere, quizás, variaciones en los niveles del agua o diferentes episodios de inundaciones.
Por el contrario, la capa de material que rodea el cráter adyacente ha permanecido intacta. Esto sugiere que el impacto que produjo ese cráter tuvo lugar después de la inundación principal. Además, el aspecto del manto de escombros nos habla sobre de la naturaleza del subsuelo: en este caso apunta a que la llanura inundable era rica en agua o hielo de agua.
El nacimiento de discos alrededor de protoestrellas
6/3/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
Una protoestrella yace envuelta en un disco de gas y polvo en esta visualización. Nuevas observaciones con ALMA pueden ayudarnos a comprender cómo se forman los discos como éste. Crédito: NASA’s Goddard SFC.
Los discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes aparecen regularmente en las noticias porque son el lugar de nacimiento de exoplanetas. Observaciones nuevas con ALMA nos ayudan a comprender cómo se forman estos discos y su evolución alrededor de las protoestrellas recién nacidas.
Las estrellas nacen del colapso gravitatorio de una nube densa de gas molecular. Mucho antes de que empiecen a fusionar hidrógeno en sus centros, mientras todavía son simplemente sobredensidades calientes en proceso de contracción, las llamamos protoestrellas. Estos núcleos de poca masa se esconden en los centros de las nubes de gas molecular del que nacen.
Durante esta fase de contracción, antes de que la protoestrella se convierta en estrella de presecuencia principal, gran parte del material que colapsa quedará en un disco kepleriano que se mantiene por la fuerza centrífuga adquirida al girar alrededor de la joven protoestrella. Más tarde estos discos circunestelares se convertirán en el lugar de nacimiento de planetas jóvenes, algo que hemos observado en años recientes.
Hsi-Wei Yen (Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica, Taiwan) y sus colaboradores han presentado resultados de las observaciones con ALMA de tres protoestrellas muy tempranas: Lupus 3 MMS, IRAS 15398–3559, e IRAS 15398–2429. La resolución espectacular de ALMA ha permitido inferir la presencia de un disco kepleriano alrededor de Lupus 3MMS, y señales de discos alrededor de las otras dos fuentes. Los autores concluyen que en la fase más temprana de la protoestrella, conocida como fase de Clase 0, el disco de la protoestrella crece rápidamente en radio. A medida que la protoestrella envejece y alcanza la fase de la Clase I, el crecimiento del disco se estanca, cambiando sólo muy lentamente después de esto.
ALMA explora cómo hablan los agujeros negros supermasivos con sus galaxias
6/3/2017 de AAS NOVA
Imagen de Centauro A, una ejemplo de galaxia con enormes chorros de material alimentados por un agujero negro supermasivo situado en el centro (llamado núcleo galáctico activo). Un nuevo estudio examina cómo una retroalimentación como ésta del núcleo activo afecta a una galaxia. Créditos: rayos X de NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.; submilimétricas de MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; óptico de ESO/WFI.
Los núcleos galácticos activos (AGN), los luminosos centros de algunas galaxias, se cree que emiten radiación debido a la caída activa de material hacia el agujero negro supermasivo que tienen en el centro. Durante mucho tiempo se ha sospechado que la radiación y el material expulsado (a menudo en forma de enormes chorros bipolares que emiten en longitudes de onda de radio), influyen sobre la galaxia del AGN, afectando a los ritmos de formación estelar y a la evolución de la galaxia. Esta «retroalimentación del AGN» se ha sugerido que puede incitar a la formación de estrellas, impedirla y truncar el crecimiento de las galaxias masivas.
Sin embargo, los detalles de este proceso de retroalimentación todavía no son bien comprendidos, en parte porque es difícil obtener observaciones detalladas acerca de cómo las emisiones del AGN interaccionan con el gas galáctico que lo rodea. Ahora, una equipo de científicos dirigido por Helen Russell (Institute of Astronomy in Cambridge, UK) ha publicad los resultados de una nueva imagen en alta resolución del gas de una galaxia masiva en el centro del cúmulo del Fénix.
El cúmulo del Fénix es un grupo cercano de galaxias que están formando estrellas, siendo el cúmulo más luminoso en rayos X conocido. La formación de estrellas en esta galaxias es sostenida por una enorme reserva de gas molecular frío, aproximadamente el equivalente a 20 millones de veces la masa del Sol. Esta reserva también alimenta el agujero negro central de la galaxia, creando potentes chorros en radio que excavan una gigantesca burbuja en el gas caliente de la galaxia, en cada uno de los polos.
Las observaciones con ALMA de esta reserva muestran largos filamentos de gas molecular enrollados alrededor de las periferias de las burbujas de radio. Russell y sus colaboradores sugieren que estas observaciones indican que las nubes de gas molecular fueron levantadas por las burbujas de radio cuando se hinchaban, o que se formaron donde se hallan a partir de inestabilidades provocadas por las burbujas al crecer. En cualquier caso, los datos confirman claramente que los chorros del agujero negro afectan a la posición y movimiento del gas frío que rodea a la galaxia. Es una bella prueba de cómo los agujeros negros supermasivos podrían estar comunicándose con sus galaxias.
Reconsiderando los agujeros negros como materia oscura
6/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de la fusión de dos agujeros negros de masa intermedia que produjo la emisión de las ondas gravitacionales detectadas por el observatorio LIGO. Crédito: The SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) Project.
La naturaleza de la materia oscura, que constituye el 85% de la masa total del Universo, sigue siendo uno de los grandes misterios sin resolver de la ciencia actual. La falta de evidencias experimentales que permitan identificarla con alguna de las nuevas partículas elementales predichas teóricamente, junto al reciente descubrimiento de ondas gravitacionales procedentes de dos agujeros negros (de masas unas 30 veces la del Sol) por el observatorio LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), han renovado el interés por la posibilidad de que la materia oscura esté formada por agujeros negros primordiales de entre 10 y 1000 veces la masa del Sol.
Los agujeros negros primordiales, que se habrían originado en fluctuaciones de alta densidad de la materia durante los momentos iniciales del Universo, son muy interesantes. A diferencia de los que se forman a partir de estrellas, cuya abundancia y masa están limitadas por los modelos de formación y evolución estelar, los agujeros negros primordiales podrían existir en un amplio rango de masas y abundancias. Estos objetos habitarían en los halos de las galaxias y el encuentro y fusión ocasional de dos de ellos, con masas de unas 30 veces la del Sol, habría dado lugar a las ondas gravitacionales detectadas por LIGO.
Si existiera una cantidad apreciable de agujeros negros en los halos de las galaxias, alguno de ellos podría interponerse entre la trayectoria de la luz de un cuásar distante y la Tierra. Por su gran masa, la gravedad concentraría los rayos de luz y provocaría un aumento en el brillo del cuásar. Este efecto, conocido como “efecto microlente”, crece con la masa del agujero negro y su probabilidad aumenta según la abundancia de los mismos. Es decir, aunque no pudieran verse los agujeros negros, serían detectados por el aumento del brillo de los cuásares. Bajo esta premisa, un grupo científico ha utilizado el efecto microlente en cuásares para estimar la cantidad de agujeros negros primordiales de masa intermedia que hay en las galaxias.
Los resultados muestran que, con mucha probabilidad, las estrellas normales, y no los agujeros negros primordiales de masa intermedia, son las responsables del efecto microlente observado. “Este estudio implica –señala Evencio Mediavilla- que es muy poco probable que los agujeros negros de masa entre 10 y 200 veces la masa solar constituyan una parte significativa de la materia oscura”. Por tanto, los agujeros negros cuya fusión fue detectada por LIGO tienen, probablemente, su origen en el colapso de estrellas y no en agujeros negros de origen primordial.
Solucionando el problema del litio en la teoría del Big Bang
6/3/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de la evolución del Universo, con el tiempo que fluye hacia la derecha en la dirección de la flecha. La teoría del Big Bang es el modelo del Universo más ampliamente aceptado, aunque todavía tienen algunos problemas. Crédito: NASA.
Según la teoría del Big Bang el Universo se expandió rápidamente desde un estado de densidad y temperatura muy altas dominado por radiación. Esta teoría ha sido corroborada una y otra vez: el descubrimiento de la radiación del fondo cósmico de microondas y las observaciones de las estructuras a gran escala del Universo apoyan muy bien la teoría del Big Bang, por ejemplo. Pero aún persiste un punto conflictivo molesto: la abundancia del litio.
Según la teoría de la nucleosíntesis en el Big Bang, la nucleosíntesis primordial tuvo lugar durante la primera media hora de existencia del Universo. Esto produjo la mayor parte del helio del Universo, y cantidades pequeñas de otros núcleos más ligeros, incluyendo el deuterio y el litio. Pero aunque las predicciones encajan con las abundancias de deuterio y litio observadas, la teoría de la nucleosíntesis predice que la abundancia de litio tendría que ser tres veces mayor. Esta inconsistencia es conocida como el «problema del litio cosmológico» y los intentos de solucionarla con astrofísica convencional y física nuclear de las últimas décadas no han tenido éxito.
Ahora un equipo de investigadores dirigido por Suqing Hou (Academia China de Ciencias) propone una solución elegante para este problema. Han cuestionado una hipótesis clave de la teoría de nucleosíntesis del Big Bang: que los núcleos involucrados en los procesos se hallan en equilibrio y sus velocidades, que determinan la velocidad de las reacciones termonucleares, siguen la distribución clásica de Maxwell-Boltzmann.
Hou y sus colaboradores proponen que los núcleos de litio no obedecen a la distribución clásica en el plasma caliente, complejo y en rápida expansión del Big Bang, sino que siguen una versión ligeramente modificada. Utilizando las distribuciones de velocidad modificadas, estos investigadores predicen con éxito las abundancias primordiales observadas de deuterio, helio y litio simultáneamente. Si esta solución es correcta, el Big Bang se halla un paso más cerca de describir por completo la formación de nuestro Universo.
NASA quiere crear el lugar más frío del Universo
7/3/2017 de JPL
Ilustración de artista de un chip de átomos utilizado por el Laboratorio de Átomos Fríos (CAL) de NASA en la Estación Espacial Internacional. CAL empleará láseres para enfriar átomos a temperaturas ultrafrías. Crédito: NASA.
Este verano, una caja de hielo del tamaño de un baúl, volará a la Estación Espacial Internacional, donde creará el lugar más frío del Universo.
Dentro de esa caja, unos láseres en una cámara de vacío y un «cuchillo» electromagnético serán empleados para cancelar la energía de partículas de gas, frenándolas hasta que permanezcan casi inmóviles. Este conjunto de instrumento es el Laboratorio de Átomos Fríos (CAL, de sus iniciales en inglés) y ha sido desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, JPL. Sus instrumentos han sido diseñados para congelar átomos de gas a sólo una mil millonésima de grado sobre el cero absoluto. Esto es más de 100 millones de veces más frío que las profundidades del espacio.
«El estudio de estos átomos hiperfríos podría cambiar nuestra manera de entender la materia y la naturaleza fundamental de la gravedad», comenta Robert Thompson (JPL). «Los experimentos que realizaremos con el Laboratorio de Átomos Fríos nos proporcionarán datos sobre la gravedad y la energía oscura, dos de las fuerzas más dominantes del Universo».
Cuando los átomos son enfriados a temperaturas extremas, como lo estarán dentro de CAL, pueden formar un estado particular de la materia conocido como condensado de Bose-Einstein. En este estado, las reglas familiares de la física se retiran y empieza a dominar la física cuántica. Puede observarse a la materia comportándose menos como partículas y más como ondas. Filas de átomos se mueven de forma concertada como si se hallaran sobre un tejido en movimiento. Estas misteriosas ondas nunca han sido observadas a temperaturas tan bajas como las que CAL alcanzará.
NASA nunca ha creado u observado condensados de Bose-Einstein en el espacio. En la Tierra la atracción gravitatoria hace que los átomos continuamente se depositen en dirección al suelo, lo que significa que sólo son observables durante unas fracciones de segundo. Pero en la Estación Espacial Internacional, los átomos ultrafríos pueden mantener sus formas ondulatorias durante más tiempo mientras se encuentran en caída libre. Esto proporciona a los científicos una ventana de tiempo más larga (de entre cinco a diez segundos) para poder comprender la física en su nivel más básico.
Criovulcanismo en el planeta enano Ceres
7/3/2017 de Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) / The Astronomical Journal
Esta imagen del cráter Occator completo muestra la fosa de color brillante en su centro y el domo criovolcánico. La imagen fue tomada a 1478 kilómetros de la superficie y tiene una resolución de 158 metros por pixel. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Entre las características más llamativas de la superficie de Ceres se encuentran las manchas blancas del centro del cráter Occator que ya destacaban cuando la sonda espacial Dawn de NASA se acercaba al planeta enano. Un equipo de científicos, bajo la dirección del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), ha determinado ahora por primera vez la edad de este material brillante, que consiste principalmente en depósitos de sales minerales espaciales. Con sólo unos 4 millones de años de edad, estos depósitos son unos 30 millones de años más jóvenes que el propio cráter, y junto con la distribución y naturaleza del material brillante del interior del cráter, todo ello sugiere que el cráter Occator ha sido el escenario de erupciones con brotes de salmuera del subsuelo durante un largo periodo de tiempo y hasta hace poco. Ceres es, por tanto, el cuerpo más cercano al Sol que muestra actividad criovolcánica.
El cráter Occator está situado en el hemisferio norte de Ceres y mide 92 kilómetros de diámetro. En su centro se encuentra una fosa de unos 11 kilómetros de diámetro. Dentro de esta fosa se formó un montículo o domo brillante. Tiene un diámetro de 3 kilómetros, 400 metros de alto y muestra fracturas prominentes. «Este domo contiene el material más brillante de Ceres», explica Thomas Platz (MPS). Los datos muestran que es rico en ciertas sales llamadas carbonatos. Dado que impactos posteriores en esta zona no han dejado expuesto ningún otro material de las profundidades, este domo posiblemente consista enteramente de material brillante, al que los investigadores han llamado Cerealia Facula.
Andreas Nathues y su equipo interpretan la fosa central con su borde rocoso y abrupto como los restos de una montaña central anterior. Se formó como resultado del impacto que creó el cráter Occator hace unos 34 millones de años y colapsó posteriormente. El domo de material brillante es mucho más joven: tiene solo unos 4 millones de años. La clave para determinar estas edades ha sido contar y medir los cráteres pequeños producidos por impactos posteriores. La hipótesis básica de este método es que las superficies que tienen muchos cráteres son más antiguas que las que están menos «perforadas».
«La edad y aspecto del material que rodea el domo brillante indican que Cerealia Facula fue formada por procesos eruptivos recurrentes, que también lanzaron material a partes más alejadas de la fosa central», explica Nathues. «El gran impacto que produjo el gigantesco cráter Occator sobre la superficie del planeta enano debe de haber iniciado todo en un principio, instigando la actividad criovolcánica posterior». Tras el impacto, los investigadores sospechan que una capa completa o zonas fragmentadas de debajo del manto rocoso se desplazaron más cerca de la superficie. La presión baja permitió que el agua y los gases disueltos, como el metano y el dióxido de carbono, escaparan formando un sistema de chimeneas. En la superficie aparecieron fracturas a través de las cuales brotó la solución saturada desde el interior. Las sales depositadas gradualmente formaron el domo actual.
Nuevas pruebas de la historia rica en agua de Marte
7/3/2017 de Berkeley Lab / Nature Communications
Estos cristales whitlockita, un mineral raro en la Tierra, formados de manera natural, están en exposición en el Museo Real de Ontario (Canadá). Crédito: Wikimedia Commons.
Marte puede haber sido un lugar más húmedo de lo que se pensaba, según una investigación realizada con meteoritos marcianos simulados. En el estudio publicado en la revista Nature Communications, los investigadores han hallado pruebas de que un mineral encontrado en meteoritos marcianos (que había sido considerado prueba de un antiguo ambiente seco en Marte) puede haber sido originalmente otro mineral que contenía hidrógeno y que podría indicar una historia más rica en agua para el Planeta Rojo.
Los científicos crearon una versión sintética de un mineral que contiene hidrógeno llamado whitlockita. Tras realizar experimentos de compresión por choque con las muestras de whitlockita simulando las condiciones de meteoritos siendo expulsados de Marte, los investigadores estudiaron su composición microscópica con experimentos de rayos X. Estos demostraron que la whitlockita puede deshidratarse en estos choques, formando merrillita, un mineral que se encuentra habitualmente en meteoritos marcianos pero no se produce de forma natural en la Tierra.
«Esto es importante para poder deducir cuánta gua podría haber habido en Marte y si el agua procedía del propio Marte en lugar de venir de cometas o de meteoritos», explica Martin Kunz (Berkeley Lab). «Si incluso solo una parte de la merrillita fue whitlockita con anterioridad, ello cambia el balance del agua en Marte dramáticamente», afirma Oliver Tschauner.
Y como la whitlockita puede disolverse en agua y contiene fósforo, un elemento esencial de vida en la Tierra (y la merrillita parece ser común en muchos meteoritos marcianos) el estudio podría tener también implicaciones para la posibilidad de vida en Marte.
Un descubrimiento en cúmulos estelares podría echar por tierra la astronomía
7/3/2017 de ICRAR / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen colorida del telescopio espacial Spitzer de NASA muestra la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra galaxia la Vía Láctea. Crédito: NASA/JPL-Caltech/M. Meixner (STScI) & the SAGE Legacy Team.
El descubrimiento de estrellas jóvenes en cúmulos de estrellas viejos podría enviar a los científicos de vuelta a la pizarra en el caso de uno de los objetos más comunes del Universo ya que, según el Dr. Bi-QingFor (ICRAR), nuestros conocimientos acerca de la evolución de las estrellas son una piedra fundamental de la ciencia astronómica.
Un cúmulo es un grupo de estrellas que comparten un origen común y que se mantienen unidas por la gravedad durante un cierto tiempo. Como se asume que los cúmulos contienen estrellas de edades y composiciones similares, los investigadores los han utilizado como «laboratorios astronómicos» para entender cómo la masa afecta a la evolución de las estrellas. «Si esta hipótesis resulta ser incorrecta, como sugiere nuestro descubrimiento, entonces estos importantes modelos tendrán que volver sobre ellos y revisarlos», comenta el Dr. For.
El descubrimiento ha sido realizado en cúmulos de estrellas de la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina de la Vía Láctea. Comparando las posiciones de varios miles de estrellas jóvenes con las de los cúmulos estelares, los investigadores encontraron 15 estrellas candidatas que son mucho más jóvenes que las demás estrellas que hay dentro del mismo cúmulo. «Pensamos que las estrellas más jóvenes han sido creadas, de hecho, a partir de materia expulsada de estrellas más viejas al morir, lo que significaría que hemos descubierto generaciones múltiples de estrellas que pertenecen al mismo cúmulo», afirma el Dr. Kenji Bekki (ICRAR).
Actualmente estas estrellas son demasiado débiles para ser observadas con telescopios ópticos debido al polvo que las rodea. «Han sido observadas utilizando longitudes de onda del infrarrojo con los telescopios espaciales en órbita Spitzer y Herschel, operados por NASA y ESA», añade Bekki.
Comprobación del ala solar de BepiColombo
8/3/2017 de ESA
Prueba de despliegue del ala solar de BepiColombo. Crédito: ESA.
La misión BepiColombo, cuyo destino es Mercurio, está siendo sometida a las últimas pruebas en el centro técnico de la ESA en los Países Bajos, antes de su lanzamiento desde el puerto espacial de Europa en Kourou (Guayana francesa), en octubre de 2018.
Primero se instaló el ala de 7.5 m de largo formada por tres paneles solares en el Orbitador Planetario de Mercurio de la ESA, para ser posteriormente desplegada. Es la primera vez que esto ocurre estando el ala enganchada al orbitador, Los paneles estaban sujetos desde arriba para simular la ingravidez del espacio.
El despliegue se repetirá después de que se haya hecho vibrar la nave espacial para simular las condiciones del lanzamiento, y una vez más cuando el orbitador llegue al lugar de despegue.
En esta imagen el ala solar está desplegada parcialmente. La cara trasera del ala está dirigida hacia el espectador, mostrando el cableado que será conectado al cuerpo principal, mientras que la cara reflectante de los paneles que mirará hacia el Sol no se ve. Una de los paneles posteriores es también reflectante, para desviar la luz procedente del cuerpo de la nave.
El Orbitador del Planeta Mercurio será unido al Orbitador Magnetosférico de Mercurio de Japón, en el interior de un escudo solar protector. Las dos naves científicas serán lanzadas con un cohete Ariane 5 y serán transportadas hasta el más interior de los planetas por el Módulo de Transporte de Mercurio, utilizando una combinación de propulsión eléctrica y múltiples asistencias gravitatorias de la Tierra, Venus y Mercurio. Tras un viaje de 7.2 años, las dos se separarán y realizarán medidas complementarias del interior, superficie, exosfera y magnetosfera de Mercurio.
Lanzado el segundo satélite Copernicus de «visión en color»
8/3/2017 de ESA
El satélite Sentinel-2B desarrollado por ESA fue lanzado ayer, duplicando la capacidad de tomar imágenes ópticas en alta resolución de la misión Sentinel-2, dentro del sistema de monitorizado medioambiental Copernicus de la Unión Europea.
El satélite de 1.1 toneladas fue puesto en órbita con un cohete Vega desde el puerto espacial de la ESA en Kourou (Guayana francesa). La primera fase se separó 1 minuto 55 segundos después del despegue, seguida por la segunda fase y la carena a los 3 minutos 39 segundos y 3 minutos 56 segundos, respectivamente, y la tercera fase a los 6 minutos 32 segundos de vuelo. Tras dos encendidos más de los propulsores, la fase superior del cohete Vega depositó Sentinel-2B en la órbita sincronizada con el Sol prevista.
Después de esta primera fase de «lanzamiento y órbita inicial», que suele durar unos tres días, los controladores empezarán a comprobar y calibrar los instrumentos para comisionar el satélite. Se espera que la misión dé inicio a sus operaciones en tres o cuatro meses.
«Con este lanzamiento estamos dando un paso más en el programa Copernicus, que es el sistema de observación de la Tierra más sofisticado del mundo. Y estamos planeando añadir dos satélites más a la constelación en los próximos meses, con Sentinel-5P y Sentinel-3B», explica el director general de la ESA, Jan Woermer.
La misión Sentinel-2 de imágenes ópticas se basa en una constelación de dos satélites idénticos: Sentinel-2A, que fue lanzado en junio de 2015, y Sentinel-2B. Aunque fueron lanzados separadamente, los satélites han sido colocados en la misma órbita, con una separación de 180º. Cada cinco días, los satélites cubren de forma conjunta todas las superficies de tierra firme, islas grandes y aguas costeras e interiores entre las latitudes 84ºS y 84ºN.
La información proporcionada por esta misión ayudará en la agricultura, a monitorizar los bosques del planeta, detectar contaminación en lagos y aguas costeras y contribuir a crear mapas de catástrofes.
Lluvias de meteoros torcidas golpean la Tierra desde todos los ángulos
8/3/2017 de SETI Institute
La lluvia de meteoros ‘torcida’ de kappa Cygni, que alcanza su máximo a mitad de agosto. Crédito: SETI Institute.
Algunas lluvias de meteoros persisten durante semanas y meses, incluso a pesar de que la Tierra recorre un gran arco alrededor del Sol durante ese tiempo. Los meteoros llegan desde una dirección ligeramente diferente cada día, lo que da pistas acerca de la razón por la que estas lluvias duran tanto tiempo. En una revisión de los proyectos que vigilancia de meteoros de todo el mundo, se han identificado 45 lluvias que llevan este movimiento hasta el extremo.
«Me sorprendió mucho que algunas lluvias se vieran cerca del plano de los planetas pero luego se desplazaran hacia el polo en el transcurso de semanas», comenta el Dr. Peter Jenniskens (Instituto SETI y Centro de Investigación de Ames, NASA).
Las observaciones muestran que las lluvias de meteoros no permanecen en un solo sitio. Por ejemplo, las famosas Perseidas reciben su nombre de la constelación de Perseo, de la cual radían cuando alcanzan su máximo a mitad de agosto. Pero la red de cámaras utilizada en este estudio detectó la lluvia inicialmente el 1 de julio en Casiopea. Y las Perseidas fueron rastreadas hasta el 3 de septiembre, cuando la mayoría de los meteoros radiaban desde la constelación de Camelopardalis.
«La pequeña deriva de las Perseidas es debida principalmente al movimiento de la Tierra alrededor del Sol», afirma Jenniskens. «Pero tras tener esto en cuenta, existen 18 lluvias de periodo corto y 27 de periodo largo que todavía se desplazan de una noche a la siguiente». El ejemplo más extremo es el de las lluvias de periodo corto como la de kappa Cygni y omicron Eridani, que se acercan al planeta masivo Júpiter en su punto más alejado del Sol. «La gravedad de Júpiter es probablemente responsable del desvío de estas corrientes de meteoroides haciendo que tanto la orientación del plano orbital como la distancia de máximo acercamiento al Sol cambien», explica Jenniskens.
Ambientes cósmicos y su influencia en la formación de estrellas
8/3/2017 de University of California Riverside / The Astrophysical Journal
Simulaciones de la red cósmica. Se muestran los filamentos que conectan estructuras entre sí. Estas estructuras son predichas por simulaciones numéricas de la distribución de materia en el Universo en épocas diferentes a lo largo de la historia del Universo. Crédito: simulación de Illustris.
El entramado que sujeta la estructura a gran escala del Universo está constituido por galaxias, materia oscura y gas organizados en redes complejas conocidas como la red cósmica. Esta red incluye regiones densas conocidas como cúmulos y grupos de galaxias entretejidos entre sí por estructuras como hilos llamadas filamentos. Estos filamentos constituyen la espina dorsal de la red cósmica y albergan una gran fracción de la masa del Universo y los lugares de actividad de formación estelar. Aunque hay muchas pruebas de que los ambientes influyen y dirigen la evolución de las galaxias, no está claro cómo se comportan estas galaxias en escalas mayores como la de la red cósmica global, y en particular en el ambiente todavía más extenso de los filamentos.
Ahora en una colaboración conjunta entre el Instituto de Tecnología de California y la Universidad de California en Riverside, los astrónomos han realizado un exhaustivo estudio de las propiedades de las galaxias dentro de los filamentos formadas en diferentes épocas de la historia del Universo. Utilizaron una muestra de 40 000 galaxias del campos de COSMOS, una gran región continua del cielo con datos suficientemente profundos como para ver galaxias muy lejanas y con medidas de distancia precisas a galaxias individuales. La gran área cubierta por COSMOS permitió tomar muestra de volúmenes con densidades diferentes dentro de la red cósmica.
Utilizando técnicas desarrolladas para identificar estructuras de gran escala, catalogaron la red cósmica en sus componentes: cúmulos, filamentos y regiones vacías, llegando hasta distancias correspondientes a hace 8 mil millones de años. Las galaxias fueron entonces divididas en aquéllas que son centrales en su entorno (el centro de gravedad) y las que vagan alrededor de sus entornos (las satélites). Los investigadores midieron la actividad de formación de estrellas en galaxias situadas en diferentes ambientes.
«Fue tranquilizador descubrir que la actividad promedio de formación estelar declinaba desde las regiones poco pobladas de la red cósmica hacia filamentos más poblados y los cúmulos densos», comenta Bahram Mobasher (UC Riverside). «Sin embargo, los sorprendente fue que el declive es especialmente brusco en el caso de las galaxias satélite». Y enfatiza: «La conclusión inevitable de esto fue que la mayoría de las galaxias satélite dejaron de formar estrellas relativamente rápido durante los últimos 5 mil millones de años, cuando cayeron por los filamentos en los ambientes densos de los cúmulos, mientras que este proceso es mucho más lento para las galaxias centrales».
Noticias del sistema planetario con tránsitos más cercano, a solo 21 años-luz
9/3/2017 de Telescopio Nazionale Galileo
Ilustración de artista del sistema de HD 219134. Créditos: A. Harutyunyan, FGG-INAF.
Hace dos años los científicos observaron la estrella HD 219134 en las constelación de Casiopea y averiguaron su secreto: un planeta en una órbita de 3 días que vemos pasar por delante de su estrella (transita), a solo 21 años-luz de distancia. ¡Era, con diferencia, el planeta rocoso causante de tránsitos más cercano a la Tierra! El nuevo planeta, llamado HD 219134b, fue descubierto utilizando el espectrógrafo de alta resolución HARPS-N montado en el Telescopio Nazionale Galileo, en la isla de La Palma (España).
Posteriormente se descubrieron otros planetas de poca masa alrededor de esta estrella, una enana de tipo K, poco más pequeña que el Sol (0.81 masa solares). Los nuevos resultados de fotometría de series temporales de alta precisión de la estrella obtenidos con el satélite Spitzer han sido combinados con nuevos datos de velocidades radiales de HARPS-N, más de 100 medidas, revelando que el segundo planeta más interior del sistema, HD 219134 c, también produce tránsitos, lo que permitió calcular la masa y radio de ambos planetas: 4.74 veces la masa de la Tierra y 1.602 veces el radio terrestre en el caso de HD 219134 b, y 4.36 veces la masa de la Tierra y 1.511 veces el radio terrestre en el caso de HD 219134 c. Estos valores sugieren que ambos planetas son de composición rocosa.
Michael Guillon, director del estudio, comenta que «la detección de los tránsitos de estas dos supertierras es un paso importante para el estudio de mundos rocosos en órbita alrededor de otras estrellas. De hecho, la proximidad y brillo de la estrella combinada con su configuración de tránsitos permite una caracterización detallada de estos planetas, precisando mucho sus composiciones internas, lo que podría arrojar luz nueva importante sobre los orígenes de los planetas rocosos masivos de periodo orbital corto. Este resultado demuestra que Spitzer, aunque se halla en el espacio desde 2003, es todavía una instalación clave en el estudio de exoplanetas».
El tránsito es de hecho el segundo ingrediente clave para estimar la densidad de los planetas, combinado con las masas inferidas a partir de las velocidades radiales precisas medidas por HARPS-N. A menos distancia que el ahora famoso sistema de Trappist-1, Franceso Pepe afirma que «¡es realmente poco probable que tengamos un sistema con tránsitos más cercano que HD 219134!
Iota Orionis: la baliza pulsante de una constelación
9/3/2017 de Phys.org / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista del sistema binario de estrellas Iota Orionis, fácilmente visible a simple vista al ser la estrella más brillante de la espada en la constelación de Orión. Crédito: Daniel Futselaar.
Astrónomos del proyecto Constelacion BRITE y del observatorio Ritter han descubierto un pico repetitivo en la luz de una estrella muy masiva que podría cambiar nuestras ideas acerca de esas estrellas. Iota Orionis es en realidad un sistema binario de estrellas, fácilmente visible a simple vista, ya que es la estrella más brillante de la espada de la constelación de Orión. Su variabilidad única fue descubierta utilizando los satélites astronómicos espaciales más pequeños del mundo, llamados «nanosats».
La luz de Iota Orionis es relativamente estable el 90 por ciento del tiempo, pero entonces disminuye rápidamente para después crecer en un gran pico. Esta variación tan inusual es el resultado de la interacción de dos estrellas en una órbita de 30 días altamente elíptica.
Aunque las dos estrellas pasan la mayor parte de su tiempo muy separadas, se colocan casi 8 veces más cerca durante un breve periodo de tiempo una vez en cada órbita. En ese punto, la fuerza gravitatoria entre las dos estrellas se hace tan intensa que distorsiona sus formas rápidamente, como al estirar del extremo de un globo, produciendo los extraños cambios en la luz.
Iota Orionis es el primer caso en el que se ha observado este efecto en un sistema tan masivo (35 veces las masa del Sol) y un orden de magnitud mayor que cualquiera conocido en los sistemas conocidos anteriormente, permitiendo la determinación directa de las masas y radios de las componentes.
Un nuevo sondeo encuentra radiogalaxias tipo «Peter Pan» que puede que nunca crezcan
9/3/2017 de Phys.org / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de una galaxia en cuyo interior se halla un agujero negro. El agujero negro produce la emisión de enormes cantidades de plasma desde el centro de la galaxia, lo que produce prodigiosas cantidades de emisión en radio. En esta imagen, el plasma viaja hacia la esquina superior izquierda y hacia la inferior derecha. Crédito: ESA/Hubble, L. Calçada (ESO).
Un equipo de astrónomos ha duplicado el número de radiogalaxias jóvenes, compactas, que se conocen. Esto ayudará a comprender la relación entre estas fuentes de radio y sus edades, así como la naturaleza de la propia galaxia, en particular por qué hay muchas más radiogalaxias jóvenes que viejas.
«No entendemos cómo evolucionan las radiogalaxias», explica Joseph Callingham (Netherlands Institute for Radio Astronomy, ASTRON). «Durante mucho tiempo creímos que todas las galaxias pequeñas se convertían en galaxias masivas. Sin embargo, hemos encontrado demasiadas galaxias pequeñas en comparación con las grandes. Esto sugiere que puede que nunca alcancen la fase adulta».
En un sondeo de 90 000 radiogalaxias, los astrónomos identificaron entre ellas 1500 galaxias compactas. «Estas galaxias compactas solían ser tan raras como los dientes de un gallo», comenta el profesor Bryan Gaensler (University of Toronto). «Pero ahora hemos sido capaces de descubrir un número enorme de casos nuevos. Esto nos permitirá empezar a estudiar las propiedades globales de estos objetos inusuales e importantes.
Una radiogalaxia es una galaxias que brilla intensamente en longitudes de onda de radio. Un agujero negro supermasivo, típicamente con la masa de millones de Soles, alimenta su emisión de energía. El gas y el polvo caen al agujero negro, liberando enormes cantidades de energía. La energía se localiza en dos chorros de partículas que viajan en direcciones opuestas a casi la velocidad de la luz. Cuando los chorros atraviesan la galaxia generan cada uno su propio lóbulo o zona de radiación cuando interacciona con el gas de la galaxia.
Uno modelo propuesto para explicar por qué no evolucionan las radiogalaxias compactas a radiogalaxias extensas indica que el gas de la galaxia es tan denso que impide que los chorros se alejen demasiado del agujero negro central, es decir, sigue siendo compacta a pesar de su edad. «Este estudio demuestra que es posible que un ambiente denso cerca del corazón de la galaxia detenga el crecimiento de la misma», afirma Callingham.
El polvo estelar antiguo arroja luz sobre las primeras estrellas
9/3/2917 de ESO / The Astrophysical Journal Letters
Esta ilustración muestra cuál podría ser el aspecto de la joven y remota galaxia A2744_YD4. Las observaciones llevadas a cabo con ALMA han demostrado que esta galaxia, vista cuando el universo tenía sólo el 4% de su edad actual, es rica en polvo. Este polvo fue creado por una generación anterior de estrellas y estas observaciones proporcionan información acerca del nacimiento y la explosiva muerte de las primeras estrellas del universo. Crédito:ESO/M. Kornmesser.
Un equipo de astrónomos ha utilizado ALMA para detectar una enorme masa de brillante polvo de estrellas en una galaxia vista cuando el universo tenía sólo el cuatro por ciento de su edad actual. Esta galaxia fue observada poco después de su formación y es la galaxia más distante en la que se ha detectado polvo. Esta observación es también la detección de oxígeno más distante en el universo. Estos nuevos resultados proporcionan información acerca del nacimiento y la explosiva muerte de las primeras estrellas.
Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Nicolas Laporte, del University College de Londres, ha utilizado ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar la galaxia A2744_YD4, la más joven y más alejada vista por ALMA. Se sorprendieron al descubrir que esta joven galaxia contiene una gran cantidad de polvo interestelar, polvo formado por la muerte de una generación anterior de estrellas.
Posteriores observaciones de seguimiento realizadas con el instrumento X-shooter, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, confirmaron la enorme distancia que nos separa de A2744_YD4. Vemos la galaxia como era cuando el universo tenía sólo 600 millones de años, durante el período en el que se estaban formando las primeras estrellas y galaxias.
«A2744_YD4 no es solo la galaxia más lejana observada hasta ahora por ALMA», comenta Nicolas Laporte, «sino que la detección de tanto polvo indica que esta galaxia ya había sido contaminada por supernovas tempranas».
El polvo cósmico se compone, principalmente, de silicio, carbono y aluminio en granos diminutos de tamaños de una millonésima de centímetro. Los elementos químicos de estos granos se forjan dentro de las estrellas y son esparcidos por el cosmos cuando las estrellas mueren (en el caso de explosiones de supernova de forma espectacular, el destino final de las estrellas masivas de breve duración). Hoy en día, este polvo es abundante y es un elemento clave en la formación de estrellas, planetas y moléculas complejas; pero en el universo temprano, antes de que murieran las primeras generaciones de estrellas, era escaso.
La detección de polvo en el universo temprano proporciona nueva información sobre cuándo explotaron las primeras supernovas y, por consiguiente, sobre la época en la que las primeras estrellas calientes iluminaron el universo con su luz. Medir los tiempos de este «amanecer cósmico» es uno de los santos griales de la astronomía moderna, y puede investigarse indirectamente a través del estudio del polvo interestelar temprano.
Los indicadores demuestran que se pueden cultivar patatas en Marte
10/3/2017 de Phys.org
El CubeSat contiene una atmósfera marciana simulada, con las mismas proporciones de oxígeno y dióxido de carbono e igual presión atmosférica. Crédito: Centro Internacional de la Patata.
El Centro Internacional de la Patata (CIP) ha lanzado una serie de experimentos para descubrir si las patatas pueden crecer bajo las condiciones atmosféricas marcianas, y así demostrar que también pueden cultivarse en climas extremos de la Tierra. La fase 2 del experimento empezó el 14 de febrero de 2016, cuando se planto un tubérculo en un CubeSat de ambiente contenido, especialmente construido por ingenieros de la Universidad de Lima (Perú), basándose en diseños y directrices aportadas por NASA. Los resultados preliminares son positivos.
El proyecto Patatas en Marte fue concebido por el CIP para comprender cómo podrían cultivarse patatas bajo las condiciones de Marte y ver cómo sobrevivirían bajo condiciones extremas similares a las que algunas partes del mundo están ya sufriendo a causa del cambio climático.
«El cultivo de cosechas bajo condiciones marcianas es una fase importante de este experimento», según Julio Valdivia-Silva (UTEC, NASA). «Si las cosechas pueden tolerar las condiciones extremas a las que las estamos sometiendo en nuestro CubeSat, entonces tienen oportunidades de crecer en Marte. Realizaremos varias rondas del experimento para averiguar qué variedades de patatas funcionan mejor. Queremos averiguar cuáles son las condiciones mínimas que las patatas necesitan para sobrevivir», explica.
Según el cultivador de patatas de CIP Walter Amoros, una gran ventaja de la patata es su alta capacidad genética para adaptarse a ambientes extremos. CIP ha estudiado esa capacidad cultivando clones de patatas que toleran condiciones como la salinidad del suelo y la sequía, para ayudar a los pequeñas granjeros a cultivar alimentos en áreas marginales que podrían sufrir todavía condiciones más duras a causa del cambio climático.
Se hallan unas «gemelas» de las galaxias primigenias que permiten estudiar las etapas iniciales de la formación galáctica
10/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Andalucía / Nature Communications
Las diez galaxias análogas a las galaxias primigenias halladas en el estudio. Crédito: Amorín et al.
Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una población de minúsculas galaxias recién nacidas a más de once mil millones de años luz de distancia, que arrojan nueva luz sobre las primeras etapas de formación de galaxias. Aunque raros, estos objetos revelan con un detalle sin precedentes las condiciones que existían en la época de formación de las primeras galaxias, formadas pocos cientos de millones de años después del Big Bang.
En astrofísica, mirar lejos equivale a mirar al pasado. De la misma manera que la luz del Sol tarda ocho minutos en alcanzarnos (y, por lo tanto, vemos el Sol cuando era ocho minutos más joven), si observamos a grandes distancias estaremos estudiando épocas pasadas. Y en las últimas décadas, los astrónomos han conseguido penetrar en lo que se conoce como «edades oscuras», un período correspondiente a los primeros setecientos millones de años después del Big Bang y en el que las primeras galaxias, muy débiles, se hallaban envueltas en hidrógeno neutro, un gas que aumenta la opacidad del medio.
Precisamente, esa envoltura opaca ha impedido realizar estudios detallados de estas galaxias con los observatorios actuales y, como resultado, el nacimiento y las primeras fases del crecimiento de las galaxias no han podido ser estudiadas en detalle. Para identificar y estudiar las propiedades de estas galaxias primigenias, un equipo internacional de astrónomos ha adoptado un enfoque diferente. El equipo presenta el descubrimiento de galaxias nacientes observadas en un momento cósmico posterior, solo mil millones de años después del final de las edades oscuras, cuando el universo contaba con un 5% de su edad actual.
Al hallarse más próximas y en un entorno limpio de la «niebla» circundante, estas galaxias son más fáciles de estudiar en detalle. «Por primera vez, podemos observar una población de galaxias recién nacidas extremadamente jóvenes, que presentan todas las propiedades que se espera sean ubicuas en galaxias normales en tiempos mucho más antiguos», indica Ricardo Amorín (INAF/Universidad de Cambridge), investigador que encabeza el estudio.
Los datos obtenidos revelan que las galaxias son muy ricas en gas ionizado, «con muy pocas cantidades de polvo y elementos pesados, como el carbono y el oxígeno, que son liberados por estrellas masivas y calientes de corta vida», señala Enrique Pérez Montero, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en la investigación.
El Hubble data la última gran comida de un agujero negro
10/3/2017 de Hubblesite / The Astrophysical Journal
Esta ilustración muestra la luz de varios cuásares lejanos que atraviesa la mitad norte de las Burbujas de Fermi, una masa de gas expulsado por el agujero negro pesado de nuestra galaxia la Vía Láctea. En la luz de estos cuásares ha quedado impresa información sobre la velocidad del gas y si éste se está desplazando hacia la Tierra o alejándose de ella. Basándose en la velocidad del material, los investigadores estimaron que las burbujas se formaron en un evento de mucha energía que tuvo lugar hace entre 6 millones y 9 millones de años.
Para el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia la Vía Láctea ha pasado mucho tiempo entre comidas. Datos tomados con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA indican que tomó su última comida grande hace unos 6 millones de años, cuando consumió una gran masa de gas. Tras el festín, el agujero negro eructó una colosal burbuja de gas, con un peso equivalente al de millones de soles, que ahora permanece por encima y por debajo del centro de nuestra galaxia.
Estas inmensas estructuras, apodadas Burbujas de Fermi, fueron descubrieras inicialmente en 2010 con el telescopio de rayos gamma Fermi de NASA. Pero observaciones recientes de la burbuja norte han ayudado a los astrónomos a calcular una edad más precisa para las burbujas y averiguar cómo se formaron.
«Por primera vez hemos rastreado el movimiento del gas frío en una de las burbujas, lo que nos ha permitido crear un mapa de la velocidad del gas y calcular cuándo se formaron las burbujas», afirma Rongmon Bordoloi (Massachusetts Institute of Technology, MIT). «Lo que descubrimos es que un evento muy intenso y energético tuvo lugar hace entre 6 millones y 9 millones de años. Puede haber sido una nube de gas cayendo al interior del agujero negro, que disparó chorros de materia, formando los lóbulos gemelos de gas caliente que se ven en las observaciones en rayos X. Desde entonces, el agujero negro sólo ha estado comiendo tentempiés».
¿Podrían los estallidos rápidos en radio estar proporcionando energía a sondas alienígenas?
10/3/2017 de CfA / Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de una vela solar impulsada por un haz de radio (rojo) generado en la superficie de un planeta. Las fugas de haces como éste tendrían la apariencia de estallidos rápidos en radio, similares a la nueva población de fuentes recientemente descubiertas a distancias cosmológicas. Crédito: M. Weiss/CfA.
La búsqueda de inteligencia extraterrestre ha rastreado muchos signos diferentes de vida alienígena, desde emisiones en radio a destellos láser, sin éxito. Sin embargo, una nueva investigación publicada recientemente sugiere que unos misteriosos fenómenos llamados estallidos rápidos en radio podrían ser pruebas de una tecnología alienígena avanzada. Concretamente, estos estallidos podrían ser fugas de transmisores del tamaño de planetas que proporcionan energía a sondas interestelares en galaxias lejanas.
Los estallidos rápidos en radio son destellos de emisión en radio que duran milisegundos y parece que se producen en galaxias lejanas, a miles de millones de años-luz de distancia. Avi Loeb (CfA) y su colaborador Manasvi Lingam (Harvard University) han examinado la posibilidad de crear un transmisor de radio suficientemente potente como para que sea detectable a distancias inmensas. Han descubierto que si el emisor se alimenta de energía solar, la luz solar que iluminase un área de un planeta del doble del tamaño de la Tierra sería suficiente para generar la energía necesaria. Tal proyecto de construcción está muy fuera del alcance de nuestra tecnología, pero dentro del reino de lo posible según las leyes de la física.
Lingam y Loeb también se preguntaron si un transmisor de este estilo sería viable desde un punto de vista de ingeniería, o si las tremendas energías involucradas fundirían la estructura. De nuevo han descubierto que un instrumento del tamaño del doble de la Tierra enfriado con agua podría soportar el calor.
La siguiente reflexión que se han hecho es por qué nadie iba a construir semejante aparato. Argumentan que el uso más plausible de tal potencia es impulsar velas solares interestelares. La cantidad de energía producida sería suficiente para impulsar una carga de millones de toneladas, o unas 20 veces más que los mayores barcos de la Tierra. «Esto es suficientemente grande como para transportar pasajeros vivos a distancias interestelares o incluso intergalácticas», añade Lingam.
Para alimentar una vela solar, el transmisor necesitaría enfocar continuamente un haz hacia ella. Los observadores de la Tierra verían un breve destello porque la vela y su planeta, estrella y galaxia de origen están todos ellos desplazándose respecto de nosotros. Como resultado, el haz barre el cielo y sólo apunta en nuestra dirección por un momento. Las apariciones repetidas del haz, que se han observado pero no pueden ser explicadas como eventos astrofísicos cataclísmicos, podrían aportar pistas importantes sobre su posible origen artificial.
Una nueva técnica de radar permite encontrar una nave espacial lunar perdida
13/3/2017 de JPL
DSS-14 es una antena del Complejo de Comunicaciones de Espacio Profundo de Goldstone en California. Se la conoce como la «antena de Marte» porque fue la primera en recibir señales de la primera nave espacial que observó Marte de cerca, Mariner 4, el 18 de marzo de 1966. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Encontrar naves espaciales obsoletas y escombros en la órbita de la Tierra puede ser difícil técnicamente. Detectar estos objetos en órbita alrededor de la Luna es todavía más complicado. Los telescopios ópticos son incapaces de hallar objetos pequeños escondidos entre el brillante resplandor de la Luna. Sin embargo, una aplicación tecnológica nueva de radar interplanetario, desarrollada por el JPL, ha conseguido localizar con éxito naves espaciales en órbita alrededor de la Luna, una activa y la otra no. Esta técnica nueva podría ayudar a los ingenieros que planifiquen las misiones lunares futuras.
«Hemos podido detectar el Lunar Reconnaissance Orbiter [LRO] de NASA y la nave espacial Chandrayaan-1 de la Organización de Investigación Espacial India en órbita lunar con radares en tierra», explica Marina Brozovic (JPL). «Encontrar LRO fue relativamente sencillo, puesto que estábamos trabajando con los navegadores de la nave espacial y disponíamos de datos precisos orbitales acerca de su posición. Para encontrar la Chandrayaan-1 india fue necesario un poco más de trabajo de detectives porque el último contacto con la nave espacial se produjo en agosto de 2009».
A esto hay que añadir que la nave espacial Chandrayaan-1 es muy pequeña, un cubo de unos 1.5 m de lado, como la mitad de un coche pequeño. Aunque el radar interplanetario ha sido utilizado para observar asteroides pequeños a varios millones de kilómetros de la Tierra, los investigadores no estaban seguros de que un objeto de este tamaño y en la Luna podría ser detectado, incluso con los radares más potentes del mundo. Chandrayaan-1 ha demostrado ser el objetivo perfecto para demostrar de qué es capaz esta técnica.
Los investigadores tuvieron en cuenta el hecho de que Chandrayaan-1 sigue una órbita polar alrededor de la Luna, así que siempre pasa por los polos lunares en cada órbita. Por tanto, el 2 de julio de 2016, apuntaron los radares de Goldstone y Green Bank a un punto situado unos 160 kilómetros sobre el polo norte de la Luna y esperaron ver si la nave perdida cruzaba por el haz del radar. En teoría, Chandrayaan-1 debía de completar una órbita alrededor de la luna cada dos horas y ocho minutos. Algo que tenía la señal de radar correspondiente a una nave pequeña cruzó, efectivamente, dos veces el haz en cuatro horas de observaciones, y las detecciones encajaban con el tiempo que Chandrayaan-1 tardaría en completar una órbita y retornar a la misma posición sobre el polo lunar.
NASA estudia objetivos científicos comunes en Venus con el instituto de investigaciones espaciales ruso
13/3/2017 de JPL
El concepto de la misión IKI Venera-D incluye un orbitador alrededor de Venus que funcionaría hasta tres años y una sonda de aterrizaje diseñada para sobrevivir a las condiciones increíblemente duras que la nave encontrará sobre la superficie de Venus, durante unas pocas horas. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Un equipo de científicos financiado pos NASA se reunirá esta semana con colegas del Instituto de Investigación Espacial (IKI) de la Academia Rusa de Ciencias para continuar el trabajo sobre un estudio de definición de ciencia conjunta centrado en la identificación de objetivos científicos comunes para la exploración de Venus. La visita sigue a un informe enviado recientemente a NASA e IKI evaluando y redefiniendo los objetivos científicos de la misión IKI Venera-D a Venus, el vecino más próximo a la Tierra.
«Aunque Venus es conocido como nuestro ‘planeta hermano’, tenemos mucho que aprender, incluyendo si pudo albergar en el pasado océanos y vida», explica Jim Green (NASA). «Comprendiendo los procesos que están en marcha en Venus y Marte, tendremos una imagen más completa de cómo evolucionan los planetas terrestres con el paso del tiempo y obtendremos datos sobre el pasado, presente y futuro de la Tierra».
Venus ha intrigado durante décadas a los científicos. De composición similar a la de la Tierra, gira lentamente en la dirección opuesta. La gruesa atmósfera del mundo rocoso atrapa calor en un efecto invernadero desbocado, lo que le convierte en el planeta más caliente del Sistema Solar, con temperaturas superficiales capaces de fundir el plomo. Bajo las nubes se vislumbran volcanes y un paisaje complejo. Venus es el nombre de la diosa romana del amor y la belleza, la contrapartida de la diosa griega Afrodita.
El concepto de la misión IKI-Venera-D, tal como se propone a día de hoy, incluirá un orbitador de Venus que operaría como máximo tres años y una sonda de aterrizaje diseñada para soportar las condiciones increíblemente duras que la nave sufrirá en la superficie de Venus durante unas horas. El equipo de definición del programa científico está también evaluando el potencial de una nave aérea alimentada con energía solar que volaría por la alta atmósfera de Venus. Este vehículo independiente podría ser lanzado desde la sonda de aterrizaje Venera D, entraría en la atmósfera y la exploraría de modo independiente durante tres meses.
La misión de NASA a la luna Europa de Júpiter tiene nombre oficial: «Europa Clipper»
13/3/2017 de JPL
La misteriosa y fascinante superficie de la luna helada Europa de Júpiter se aprecia en esta imagen en color reprocesada, hecha a partir de imágenes tomadas por la nave espacial Galileo de NASA a finales de la década de 1990. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute.
La próxima misión de NASA para investigar la habitabilidad de la luna helada Europa de Júpiter tiene ya nombre oficial: Europa Clipper. El mote evoca los barcos clíper que cruzaban los océanos del siglo XIX de la Tierra. Los clíper eran barcos aerodinámicos, con tres mástiles, famosos por su elegancia y rapidez. Estos barcos transportaban té y otras mercancías de un lado al otro del océano Atlántico y alrededor del globo.
Siguiendo la importante tradición de estos barcos clásicos, la nave espacial Europa Clipper pasará cerca de la luna con una cadencia rápida, hasta una vez cada dos semanas, lo que proporcionará muchas oportunidades para investigarla con detalle. El plan de la misión primaria incluye entre 40 y 45 sobrevuelos, durante los cuales la nave espacial tomará imágenes de la superficie helada de la luna en alta resolución e investigará su composición y la estructura de su interior y de su cubierta helada.
Durante mucho tiempo Europa ha tenido una prioridad alta de exploración ya que alberga un océano de agua líquida salada bajo su corteza de hielo. El fin último de Europa Clipper es determinar si Europa es habitable, albergando los tres ingredientes necesarios para la vida: agua líquida, ingredientes químicos y fuentes de energía suficiente para permitir la presencia de procesos biológicos.
«En cada órbita la nave pasa solo poco tiempo bajo el duro ambiente de radiación que hay cerca de Europa. Pasa rápido, recoge una enorme cantidad de datos científicos y sigue navegando para salir de allí», explica Robert Pappalardo (NASA). La misión será lanzada durante la década de 2020 y llegará al sistema de Júpiter después de un viaje de varios años.
En órbita bajo el Sol
13/3/2017 de ESA
La ingeniero de operaciones de naves espaciales Carmen Ricote Navarro, trabajando en el Control Principal durante el lanzamiento de Sentinel-2B. El satélite, que pesa 1100 kg, fue puesto en órbita el pasado 7 de marzo, tras ser lanzado en un cohete Vega desde el puerto espacial europeo de la Guayana francesa. Crédito: ESA/J. Mai.
Después de tres días de trabajo intenso, el control de misión declaró el pasado 9 de marzo que el satélite Sentinel-2B, recién lanzado, se encuentra en buen estado y listo para la fase de comisionado.
Sentinel, de 1100 kg, fue lanzado el pasado martes con un cohete Vega desde el puerto espacial de Europa en la Guayana francesa. Durante tres días, el equipo de control de la misión ha trabajado 24 horas al día vigilando acciones iniciales críticas. Éstas han llevado al satélite a un modo de operaciones estable, empezando a conducirle a su órbita final y comprobando la salud de sus sistemas.
Desde la puesta en órbita del satélite, el equipo de control ha realizado numerosas tareas, incluyendo la confirmación de que el ala solar se ha desplegado completamente para generar electricidad, la verificación de los seguidores de estrellas y el receptor de GPS, la expulsión de la tapa protectora de su cámara multiespectral y la realización de una maniobra de prueba encendiendo los propulsores durante nueve segundos.
Ahora que la nave se encuentra estable y vuela de modo normal, empieza la fase de comisionado durante los próximos tres meses, empezando con maniobras que lo colocarán dentro de unas pocas semanas en su órbita final de trabajo, la misma que tiene su gemelo Sentinel-2A, pero en el lado contrario de la Tierra. Durante la fase de comisionado los dos objetivos principales son la comprobación del funcionamiento del satélite y la calibración y validación de la cámara.
Cassini revela la extraña forma de la luna Pan de Saturno
14/3/2017 deJPL
Imagen sin procesar de la luna Pan de Saturno obtenida por la nave espacial Cassini. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Estas imágenes sin procesar de la diminuta luna Pan de Saturno fueron tomadas el pasado día 7 de marzo por la nave espacial Cassini de NASA. La nave se acercó hasta 24 572 kilómetros. Se trata de las imágenes más cercanas que se han tomado de Pan hasta la fecha y ayudarán al estudio de su forma y geología.
Pan es la más interior de las lunas conocidas de Saturno, tiene un radio medio de 14.1 km y está en órbita a 134 000 kilómetros de Saturno, dentro de la división de Encke, en el anillo A. Mientras gira alrededor de Saturno cada 13.8 horas, actúa como una luna pastora y es responsable de mantener abierta la división de Encke. Esta división es un hueco de 325 km de ancho en el anillo A de Saturno.
Pan crea franjas en el material del anillo que tiene a ambos lados. Como las partículas del anillo más cercanas a Saturno que Pan se desplazan más rápido en sus órbitas, estas partículas adelantan a la luna, recibiendo un impulso gravitatorio de Pan al hacerlo. Este impulso crea ondas en la división y por todo el anillo, que se extienden a cientos de kilómetros por los anillos. En los lugares de intersección de estas ondas el materia se amontona de un modo ordenado creando surcos.
Pan, como la luna Atlas de Saturno, tiene una cordillera ecuatorial prominente que le da el aspecto peculiar de un platillo volante.
La Tierra primitiva tenía una atmósfera brumosa llena de metano
14/3/2017 de Phys.org / Proceedings of the National Academy of Sciences
Una nueva investigación describe un periodo de hace más de 2400 millones de años, cuando la atmósfera la Tierra estaba llena de una bruma rica en metano, siendo muy parecida a la de la luna Titán de Saturno, que vemos en esta imagen tomada por la nave Cassini de NASA en 2013. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Hace más de 2400 millones de años, la atmósfera de la tierra era irrespirable, estaba llena de gases tóxicos que producían temperaturas en la superficie que fluctuaban brutalmente. Comprender cómo apareció el mundo actual con climas suaves y aire respirable es una cuestión fundamental en las ciencias de la Tierra.
Una nueva investigación sugiere que hace mucho tiempo, la atmósfera de la Tierra pasó cerca de un millón de años llena de una bruma rica en metano. Esta niebla extrajo una gran cantidad de hidrógeno de la atmósfera, despejando el camino para que cantidades grandes de oxígeno llenaran el aire. Esta transformación produjo una atmósfera mucho más parecida a la que mantiene hoy en día la vida en la Tierra.
“El paso del aire de la Tierra de una mezcla tóxica a una más amistosa rica en oxígeno se produjo en un instante geológico”, explica James Farquhar (Universidad de Maryland). “Con este estudio, tenemos finalmente la primera imagen completa de cómo la bruma de metano hizo que ocurriera esto”.
Los resultados de los investigadores sugieren que bacterias antiguas (la única vida en la Tierra en aquel momento) produjeron cantidades masivas de metano que reaccionó llenando el aire con una densa bruma, parecida a la atmósfera actual de la luna Titán de Saturno. La bruma persistió durante un millón de años. Los niveles altos de metano permitieron que escapara una gran cantidad de hidrógeno al espacio. Después de que escapara al espacio una cantidad suficiente de hidrógeno de la atmósfera, se dieron las condiciones químicas adecuadas y el oxígeno tomó su lugar en la atmósfera, permitiendo la evolución de toda la vida multicelular.
Descubren la estrella con la órbita más cercana a un probable agujero negro
14/3/2017 de Chandra / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Este gráfico muestra una impresión de artista de una estrella hallada en la órbita mas cercana conocida alrededor de un agujero negro. Crédito: rayos X de NASA/CXC/University of Alberta/A.Bahramian et al.; ilustración de NASA/CXC/M.Weiss.
Un equipo de astrónomos ha hallado pruebas de la existencia de una estrella que gira alrededor de un agujero negro dos veces por hora. Podría tratarse de la danza orbital más corta jamás observada en el caso de un posible agujero negro y una estrella compañera.
La pareja estelar (conocida como binaria) está en el cúmulo globular 47 Tucanae, un cúmulo denso de estrellas de nuestra galaxia a unos 14800 años luz de la Tierra. Aunque los astrónomos han observado esta binaria durante muchos años, no fue hasta 2015 que las observaciones en radio revelaron que la pareja probablemente contenga un agujero negro tragando material de una estrella compañera del tipo enana blanca (una estrella de masa baja que ha agotado la mayor parte o todo su combustible nuclear).
Nuevos datos en rayos X de este sistema, conocido como X9, demuestran que cambia su brillo en rayos X cada 28 minutos siguiendo un patrón constante, siendo probablemente éste el tiempo que tarda la estrella compañera en completar una órbita alrededor del agujero negro. Los datos también muestran pruebas de la presencia de grandes cantidades de oxígeno en el sistema, una característica de las enanas blancas. Así que parece probable que la estrella compañera sea una enana blanca, que estaría en órbita alrededor de un agujero negro a sólo 2.5 veces la separación entre la Tierra y la Luna.
“Esta enana blanca está tan cerca del agujero negro que el material está siendo arrancado de la estrella y vertido sobre un disco de materia alrededor del agujero negro antes de precipitarse a su interior”, explica Arash Bahramian (University of Alberta in Edmonton, Canadá y Michigan State University,USA). “Por suerte para la estrella, no pensamos que seguirá este camino hacia el olvido sino que permanecerá en órbita”.
La radiación de galaxias cercanas ayudó a alimentar los primeros agujeros negros supermasivos
14/3/2017 de Georgia Tech / Nature Astronomy
Ilustración de artista de un agujero negro masivo (izquierda) capaz de crecer rápidamente debido a que la radiación intensa de una galaxia vecina detiene la formación de estrellas en su galaxia. Crédito: John Wise.
La aparición de los agujeros negros supermasivos en el amanecer del Universo ha confundido a los astrónomos desde que fueran descubiertos hace más de una década. Un agujero negro supermasivo se piensa que tarda miles de millones de años en crecer, pero han sido detectados más de una docena de estos gigantes a menos de 800 millones de años del Big Bang, que tuvo lugar hace 13800 millones de años.
En nuevas simulaciones por computadora, los investigadores han demostrado que un agujero negro puede crecer rápidamente en el centro de su galaxia si una galaxia cercana emite radiación suficiente como para detener su habilidad de formar estrellas. Con esta discapacidad, la galaxia crece hasta que acaba colapsando, formando un agujero negro que alimenta el gas restante y, más tarde, de polvo, estrellas agonizantes y posiblemente de otros agujeros negros, convirtiéndose en un agujero negro supergigante.
“El colapso de la galaxia y la formación de un agujero negro de un millón de masas solares tarda 100 000 años, un abrir y cerrar de ojos en el tiempo cósmico”, explica Zoltan Haiman (Calumbia University). “Unos pocos millones de años más tarde, ha crecido convirtiéndose en un agujero negro supermasivo con la masa de mil millones de soles. Esto es mucho más rápido de lo que esperábamos”.
Los terremotos estelares revelan sorpresas sobre del nacimiento de estrellas en nuestra galaxia
16/3/2017 de The University of New South Wales / Nature Astronomy
Un nuevo estudio ha descubierto que los ejes de giro de un 70% de las estrellas gigantes rojas observadas en los cúmulos estelares de nuestra galaxia están fuertemente alineados. Fuente: UNSW.
Un estudio de las ondas de sonido interiores creadas por movimientos sísmicos en estrellas, que hacen que suenen como si se tratase de campanas, ha proporcionado datos sin precedente sobre las condiciones de las nubes de gas turbulento en que nacieron las estrellas hace hasta 8 mil millones de años.
Los astrónomos han utilizado esta técnica de astrosismología para encontrar la orientación del ángulo de giro de 48 estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. «Los resultados fueron inesperados», comenta el Dr. Dennis Stello. «Hemos descubierto que los ejes de giro de la mayoría de las estrellas estaban alineados unos respecto de los otros». «Anteriormente se había asumido que la enorme turbulencia habría desorganizado la energía rotacional de las nubes donde nacieron las estrellas, impidiendo esta alineación».
Las estrellas nacen en nubes masivas de gas y polvo que colapsan, un proceso violento que crea cúmulos de estrellas con hasta mil objetos por cúmulo. Estos viveros estelares son difíciles de estudiar directamente puesto que el gas y el polvo interfieren con la mayoría de las observaciones astronómicas. Para evitar este problema, los astrónomos estudiaron 48 estrellas gigantes rojas en dos cúmulos estelares antiguos, uno que se formó hace 2 mil millones de años y otro que se formó hace más de 8 mil millones de años.
«El beneficio de estudiar cúmulos estelares antiguos es que el polvo y el gas han desaparecido, pero las estrellas conservan todavía la marca de las condiciones iniciales de la nube en que nacieron», explica el Dr. Stello. «Nuestro descubrimiento de que los giros de cerca de un 70 por ciento de las estrellas de cada cúmulo están fuertemente alineados, y no orientados aleatoriamente como se esperaba, nos indica que el momento angular de la nube de polvo y de gas fue transferido eficientemente a las estrellas nuevas.»
El polo sur de Encélado es cálido bajo el hielo
16/3/2017 de ESA / Nature Astronomy
Imagen en falso color de Encélado, en la que se han destacado las bandas de tigre, en color azul. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.
Durante la pasada década la misión internacional Cassini ha revelado una actividad intensa en el polo sur de la luna helada Encélado de Saturno, con fracturas templadas que expulsan material rico en agua, hecho que señala la existencia de un mar subterráneo. Un estudio nuevo, basado en observaciones en microondas de esta región, muestra que la luna es más cálida de lo esperado a pocos metros de profundidad bajo su superficie de hielo. Esto sugiere que el calor se produce en una zona amplia de esta región polar y es transportado por debajo de la corteza, y que la reserva de agua líquida podría esconderse a sólo unos pocos kilómetros de profundidad.
En 2005, las observaciones de la misión Cassini de NASA/ESA/ASI revelaron la existencia de penachos de vapor de agua y hielo rociando el espacio desde el polo sur de Encélado, la sexta luna en tamaño de Saturno. Estos chorros se originan en las llamadas «bandas de tigre», cuatro fracturas templadas de la superficie helada de la luna. La composición salada de estos chorros apunta a la presencia de un mar subterráneo de agua líquida que podría interaccionar con el núcleo rocoso de Encélado, parecido al océano subterráneo que se piensa que existe en la luna Europa de Júpiter.
Un paso cercano a la luna de Cassini permitió tomar datos detallados en microondas que indican que el mar escondido podría hallarse más cerca de la superficie de lo que se pensaba.
«Estas observaciones proporcionan una imagen única de lo que está ocurriendo bajo la superficie. Muestran que los primeros metros bajo la superficie del área que hemos investigado, aunque ésta se encuentra a unos gélidos 50K o 60 K, son mucho más cálidos de lo esperado: hasta 20 K más cálidos en algunos lugares», explica Alice Le Gall (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), y Université Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Francia). «Esto no puede explicarse sólo como resultado de la iluminación del Sol y, en menor grado, al calentamiento producido por Saturno, así que debe de existir una fuente adicional de calor».
Alice y sus colaboradores piensan que la fuente subterránea de calor está relacionada con el ciclo de mareas que sufre a lo largo de su órbita excéntrica alrededor de Saturno. Esto induce compresiones y deformaciones de la corteza, lo que provoca la aparición de fallas y fracturas al tiempo que calienta las capas subterráneas. En este escenario, la corteza más delgada de la región del polo sur está sometida a una deformación por marea mayor que, a su vez, libera más calor y contribuye a mantener el agua subterránea en estado líquido.
La materia oscura tenía menos influencia en el universo temprano
16/3/2017 de ESO / Nature
Representación esquemática de la rotación del disco de las galaxias en el universo temprano (derecha) y en la actualidad (izquierda). Las observaciones llevadas a cabo con el VLT (Very Large Telescope) de ESO sugieren que la materia oscura (marcada en rojo) influyó menos en los discos de estas galaxias masivas con formación estelar del universo temprano, ya que estaba menos concentrada. Como resultado, las partes exteriores de las galaxias distantes giran más lentamente que las regiones comparables de las galaxias del universo local. Crédito: ESO/L. Calçada
Nuevas observaciones indican que, durante la época de mayor formación de galaxias, hace unos 10.000 millones de años, las galaxias masivas con formación estelar estaban dominadas por materia bariónica o «normal». Esto choca con lo que vemos en las galaxias actuales, en las que domina la misteriosa materia oscura. Este sorprendente resultado se obtuvo utilizando el VLT (Very Large Telescope), de ESO, y sugiere que la materia oscura en el universo temprano fue menos influyente que en la actualidad. La investigación se presenta en cuatro artículos científicos, uno de los cuales se ha publicado hoy en la revista Nature.
Vemos la materia normal como brillantes estrellas, refulgente gas y nubes de polvo. Pero la elusiva materia oscura no emite, absorbe o refleja la luz y sólo puede ser observada a través de sus efectos gravitacionales. La presencia de materia oscura puede explicar por qué las partes exteriores de galaxias espirales cercanas giran más rápido de lo que se esperaría si sólo estuvieran compuestan por la materia normal que podemos ver directamente.
Ahora, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Reinhard Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Garching, Alemania), ha utilizado los instrumentos KMOS y SINFONI, instalados en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, para medir la rotación de seis galaxias masivas con formación estelar en el universo distante en el momento de máxima formación de galaxias, hace 10.000 millones de años.
Lo que descubrieron es intrigante: a diferencia de las galaxias espirales del universo actual, las regiones exteriores de estas galaxias distantes parecen giran más lentamente que las regiones más cercanas al núcleo, sugiriendo que hay menos materia oscura de lo esperado.
SN2015bh: ¿el fin de una estrella o una supernova «impostora»?
15/3/2017 de Instituto de Astrofísica de Andalucía / Astronomy & Astrophysics
El 15 de mayo de 2015, la estrella variable luminosa azul (LBV) sufrió un estallido muy intenso, aumentando en intensidad hasta el 24 de mayo, como se aprecia comparando estas dos imágenes, antes y después del evento. Crédito: IAA, C. Thörne et al.
Las estrellas masivas terminan sus vidas en explosiones de supernova, eventos muy energéticos que compiten en luminosidad con la galaxia que las alberga. Sin embargo, algunas se comportan como supernovas «impostoras», al mostrar explosiones muy intensas que, sin embargo, no suponen el fin de la estrella. Este podría ser el caso de SN2015bh, una estrella que lleva veintiún años sufriendo erupciones y que, junto con otros objetos similares, podría requerir una nueva clasificación.
«Las estrellas variables luminosas azules, como la que nos ocupa, muestran dos tipos de variabilidad: erupciones regulares, tras las que la estrella regresa a su estado anterior, y erupciones gigantescas, que hacen que la estrella sufra transformaciones. Un caso paradigmático es el de Eta Carina, una estrella que ha perdido más de cuarenta veces la masa del Sol a través de erupciones y viento solar», señala Christina Thöne, investigadora del grupo HETH (High energy transients and their hosts) del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza la investigación.
Algunas estrellas sufren erupciones aún mayores, cuya huella es similar a la de una explosión de supernova. La línea que separa estas supernovas «impostoras» y las verdaderas resulta muy fina y es aún objeto de debate, y el caso de SN2015bh constituye un ejemplo de las dificultades que entraña conocer si, en efecto, una explosión ha puesto fin a la vida de una estrella.
«SN2015bh no es un caso aislado, y posiblemente hay muchos más objetos similares que han pasado desapercibidos, pero sí parece que nos hallamos ante un nuevo tipo de evento estelar. Ahora debemos describir el mecanismo que lo gobierna, y hallar la razón de que los casos documentados sean tan similares», concluye Christina Thöne (IAA-CSIC).
Los experimentos muestran que los lagos de Titán pueden tener nitrógeno efervescente
20/3/2017 de JPL / Icarus
Casini captó este mosaico de imágenes que muestra los lagos y mares del hemisferio norte de la luna Titán de Saturno, el pasado 17 de febrero de 2017. El paso cercano final de la misión por Titán está previsto para el 22 de abril. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Un estudio reciente, financiado por NASA, ha demostrado que los lagos y mares de hidrocarburos de la luna Titán de Saturno pueden ocasionalmente producir grandes franjas de burbujas.
Los investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de NASA simularon las frías condiciones de la superficie de Titán, encontrando que importantes cantidades de nitrógeno pueden disolverse en el líquido extremadamente frío de metano que llueve de los cielos y que se acumula en ríos, lagos y mares. Demostraron que cambios ligeros en la temperatura, presión del aire o composición pueden hacer que el nitrógeno se separe rápidamente de la solución, como las burbujas que se producen cuando abres una botella de gaseosa.
La nave espacial Cassini de NASA ha descubierto que la composición de los lagos y mares de Titán cambia de un lugar a otro, con algunas reservas siendo más ricas en etano que en metano. «Nuestros experimentos demostraron que cuando los líquidos ricos en metano se mezclan con los ricos en etano en un lago rico en etano, el nitrógeno es menos capaz de permanecer disuelto», explica Michael Malaska (JPL).
La noción de que las burbujas de nitrógeno puedan crear zonas efervescentes sobre los lagos y mares de Titán es importante en el caso de uno de los misterios todavía por resolver que Cassini ha hallado en el tiempo que lleva investigando Titán: las llamadas «islas mágicas». Durante varios sobrevuelos, el radar de Cassini reveló áreas pequeñas en los mares que aparecían y desaparecían y, en por lo menos un caso, reaparecían. Los investigadores propusieron varias explicaciones para lo que podría estar causando estas estructuras parecidas a islas, incluyendo la idea de campos de burbujas. El estudio nuevo proporciona detalles sobre el mecanismo que podría estar formando dichas burbujas.
Confirman la habilidad de ALMA para ver un «agujero cósmico»
20/3/2017 de Max Planck Institute for Astrophysics
La imagen muestra la medida del efecto Sunyaev-Zel’dovich en el cúmulo de galaxias RX J1347.5-1145 tomada por ALMA (en azul). La imagen el fondo fue captada por el telescopio espacial Hubble. Se observa un «agujero» provocado por el efecto Sunyaev-Zel’dovich en las observaciones de ALMA. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Un equipo de investigadores ha logrado con éxito tomar una imagen de un agujero en la emisión en radio de un cúmulo de galaxias, a 4800 millones de años de distancia. Es la imagen de mayor resolución jamás obtenida de un agujero así causado por el efecto Sunyaev-Zel’dovich. La imagen demuestra la alta capacidad que tiene ALMA para investigar la distribución y temperatura del gas que hay alrededor de los cúmulos de galaxias a través del efecto Sunyaev-Zel’dovich.
El equipo de investigadores, dirigido por Tetsu Kitayama (Toho University, Japón) y Eiichiro Komatsu (Max Planck Institute for Astrophysics, Alemania) ha utilizado ALMA para estudiar el gas caliente de un cumulo de galaxias. Este gas es una componente clave para comprender la naturaleza y evolución de los cúmulos de galaxias. Aún cuando el gas caliente no emite ondas de radio por sí mismo, que serían detectables con ALMA, el gas dispersa las emisiones en radio del fondo cósmico de microondas y crea un «agujero» alrededor del cúmulo de galaxias. Esto es lo que se llama el efecto Sunyaev-Zel’dovich.
Los investigadores observaron el cúmulo de galaxias RX J1347.5-1145 situado a 4800 millones de años-luz de distancia. Este cúmulo de galaxias es bien conocido por los astrónomos por su fuerte efecto Sunyaev-Zel’dovich y ha sido observado multitud de veces con radiotelescopios. Estas observaciones revelaron la distribución no uniforme de gas caliente en este cúmulo de galaxias, algo que no se había visto en las observaciones en rayos X.
«La nueva observación con ALMA no solo confirma las observaciones precisas, sino que también proporcionan una imagen con la resolución y la sensibilidad más altas, que permitirán abrir una nueva era en ciencia utilizando el efecto Sunyaev-Zel’dovich», señala Eiichiro Komatsu. «La discrepancia entre las observaciones en radio y rayos X nos lleva a la conclusión de que este cúmulo está sufriendo un violento proceso de fusión, y pensamos que hay una concentración de gas increíblemente caliente».
Identifican un agujero negro atragantándose con polvo estelar
20/3/2017 de MIT / Astrophysical Journal Letters
En esta ilustración de artista, un grueso disco de acreción se ha formado en torno a un agujero negro supermasivo tras la rotura por fuerzas de marea de una estrella que deambuló demasiado cerca. Los escombros estelares han caído hacia el agujero negro y se han juntado en un grueso disco caótico de gas caliente. Los destellos de luz en rayos X cerca del centro del disco producen ecos de luz que permiten a los astrónomos crear un mapa del flujo con forma de embudo, revelando por vez primera los efectos que la fuerte gravedad tiene alrededor de un agujero negro normalmente inactivo. Crédito: NASA/Swift/Aurore Simonnet, Sonoma State University.
En el centro de una lejana galaxia, a casi 300 millones de años-luz de la Tierra, los científicos han descubierto un agujero negro supermasivo que se está atragantando con un repentino influjo de escombros estelares.
Los investigadores han detectado una «fulguración de una rotura por efectos de marea», una dramática explosión de actividad electromagnética que se produce cuando un agujero negro destruye una estrella cercana. La fulguración fue descubierta el 1 de noviembre de 2014 y desde entonces los científicos han apuntado varios telescopios hacia el fenómeno para aprender más sobre cómo crecen y evolucionan los agujero negros.
El equipo liderado por el MIT ha recopilado datos de dos telescopios diferentes e identificado un curioso patrón en la energía emitida por la fulguración: mientras el polvo de la estrella destruida se precipitaba hacia el agujero negro, los investigadores observaron pequeñas fluctuaciones en las bandas del óptico y del ultravioleta del espectro electromagnético. Este mismo patrón se repitió 32 días después, esta vez en la banda de rayos X.
Los investigadores utilizaron simulaciones del fenómeno realizadas por otros científicos para deducir que estos «ecos» de energía se produjeron en el siguiente escenario: una estrella que migró cerca el agujero negro, fue rápidamente destruida por la energía gravitatoria del agujero negro. Los escombros estelares que creó, girando todavía más cerca del agujero negro, chocaron consigo mismos, produciendo estallidos de luz en el óptico y el ultravioleta en los lugares de las colisiones. Posteriormente, los escombros se calentaron a medida que seguían cayendo, produciendo explosiones en rayos X, con el mismo patrón que las explosiones ópticas, justo antes de que los escombros fuesen tragados al interior del agujero negro.
Un gigantesco planeta tipo Júpiter revela datos sobre cómo evolucionan los planetas
20/3/2017 de UCLA / Astrophysical Journal Letters
Imagen simulada del disco de escombros estelares de HD 106906, mostrando un anillo de material rocoso y helado que formaría planetas, creada por la simulación de Erika Nesvold. Las estrella ha sido eliminada de la imagen (enmascarada por el círculo negro). Los tonos diferentes representan gradientes de brillo en el material del disco: el amarillo es más brillante y azul menos. Crédito: Erika Nesvold/Carnegie Institution for Science.Un enorme planeta, a aproximadamente 300 años-luz de la Tierra, ha proporcionado a los astrofísicos datos sobre el proceso de evolución planetaria.
Conocido como HD 106906b, fue descubierto en 2014, tiene una masa de 11 veces la de Júpiter y es extremadamente joven para los estándares cósmicos, con no más de 13 millones de años de edad, comparado con nuestro Sistema Solar que tiene 4600 millones de años.
«Es una estrella muy joven, así que tenemos una instantánea de una estrella bebé que acaba de formar su sistema planetario, una rara mirada a la fase final de formación de planetas», explica la investigadora Smadar Naoz (UCLA).
Otra de las características inusuales del planeta es la distancia a su estrella. Los astrónomos piensan que la gran mayoría de los planetas de fuera de nuestro Sistema Solar existen dentro de un gran disco de escombros relativamente cercano a la estrella central. Pero HD 106906b está muy lejos de disco de su sistema, tanto que tarda 1500 años en completar una órbita alrededor de su estrella. HD 106906b se encuentra actualmente por lo menos 650 veces tan lejos de su estrella como la Tierra de nuestro Sol. «Nuestras teorías actuales de formación de planetas no explican la existencia de un planeta fuera de su disco de escombros», comenta Naoz.
Los investigadores, dirigidos por Erika Nesvold (Carnegie Institution) piensan que el planeta se formó fuera del disco, en el lugar donde lo observamos hoy en día, y no en el interior del disco de escombros para luego ser expulsado fuera de él.
La misión Swift de NASA crea un mapa de la «espiral de la muerte» de una estrella que se precipita al interior de un agujero negro
21/3/2017 de NASA
Ilustración de artista que muestra la explosión llamada ASASSN-14li, en la que resultó destruida una estrella que pasaba demasiado cerca de un agujero negro con 3 millones de veces la masa de nuestro Sol. Los escombros se juntaron en un disco de acreción alrededor del agujero negro. Datos nuevos del satélite Swift de NASA demuestran que la formación inicial del disco fue dirigida por interacciones entre flujos entrantes y salientes de escombros. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center.
Hace unos 290 millones de años, una estrella muy parecida al Sol ser acercó demasiado al agujero negro central de su galaxia. Mareas intensas rompieron la estrella, lo que produjo una erupción de luz óptica, ultravioleta y en rayos X que llegó a la Tierra en 2014. Ahora, un equipo de científicos, utilizando observaciones del satélite Swift de NASA, ha estudiado cómo y dónde se originó esta luz de diferentes longitudes de onda, mientras los escombros de la estrella rodeaban el agujero negro.
«Hemos descubierto cambios en el brillo de los rayos X que se produjeron un mes después de que se observaran cambios parecidos en luz visible y del ultravioleta», explica Dheeraj Pasham (Massachusetts Institute of Technology). «Pensamos que esto significa que las misiones óptica y ultravioleta se originaron lejos del agujero negro, donde estelas con forma elíptica de la materia que estaba en órbita chocaron entre sí».
La explosión, llamada ASASSN-14li, se produjo cuando una estrella similar al Sol pasó demasiado cerca de un agujero negro con la masa de 3 millones de soles, parecido al que hay en el centro de nuestra galaxia. Por comparar, el horizonte de sucesos de un agujero negro como ése es unas 13 veces mayor que el Sol, y el disco de acreción formado por la estrella destruida podría extenderse a más del doble de la distancia de la Tierra al Sol.
Cuando una estrella pasa demasiado cerca de un agujero negro con 10 000 o más veces la masa del Sol, las fuerzas de marea superan la fuerza de gravedad de la propia estrella, convirtiéndola en una estela de escombros. La materia que se precipita hacia el agujero negro se reúne en un disco de acreción giratorio, donde se comprime y calienta antes de acabar vertiéndose al interior del horizonte de sucesos del agujero negro, el punto más allá del cual nada puede escapar y que los astrónomos no pueden observar. Las explosiones de los episodios de destrucción por fuerzas de marea contienen información importante acerca de cómo se distribuyen inicialmente estos escombros en el disco de acreción. Las interacciones entre estos escombros pueden producir las emisiones en el óptico y el ultravioleta que se han observado.
Un volcán de Marte y los dinosaurios de la Tierra se extinguieron al mismo tiempo
21/3/2017 de JPL / Earth and Planetary Science Letters
Una nueva investigación, apoyada en imágenes del orbitador Mars Reconnaissance Orbiter de NASA, indica que Arsia Mons, uno de los mayores volcanes de Marte, produjo flujos de lava de modo activo hasta hace unos 50 millones de años. Esta imagen de gran campo fue tomada por el orbitador Viking 1. Crédito: NASA/JPL/USGS.
Una nueva investigación de NASA revela que el anciano volcán gigante Arsia Mons produjo un flujo de lava nuevo en su cumbre cada 1 a 3 millones de años, durante su pico final de actividad. La última actividad volcánica allí cesó hace unos 50 millones de años, alrededor de la época de la extinción del Cretácico-Paleógeno en la Tierra, cuando grandes cantidades de plantas y especies animales de nuestro planeta (incluyendo dinosaurios) se extinguieron.
Situado justo debajo del ecuador de Marte, Arsia Mons es el miembro más al sur de un trío de volcanes de escudo, amplios y de pendientes suaves, conocidos conjuntamente con el nombre de Tharsis Montes. Arsia Mons fue construido durante miles de millones de años, aunque los detalles de su ciclo vital todavía están siendo estudiados. La actividad volcánica más reciente se piensa que tuvo lugar en la caldera con forma de cuenco de la cima, donde se han identificado 29 chimeneas volcánicas. Hasta ahora ha sido difícil estimar de modo preciso cuándo estuvo activo este campo volcánico.
«Estimamos que el máximo de actividad del campo volcánico de la cima de Arsia Mons se produjo probablemente hace 150 millones de años, durante el final del periodo jurásico en la Tierra, y que luego se extinguió en la misma época aproximadamente que los dinosaurios de la Tierra», explica Jacob Richardson (NASA). «Sin embargo, es posible que alguna chimenea volcánica pueda haber seguido activa en los últimos 50 millones de años, lo cual es muy recientemente en términos geológicos».
Utilizando un nuevo modelo por computadora, los investigadores concluyeron que los flujos de lava más antiguos de Arsia Mons se remontan a hace unos 200 millones de años, mientras que los más jóvenes probablemente tuvieron lugar hace entre 10 y 90 millones de años, con mayor probabilidad hace 50 millones de años. En el momento de máxima actividad, unos 150 millones de años atrás, las chimeneas de la caldera probablemente produjeron de manera conjunta entre 1 y 8 kilómetros cúbicos de lava por millón de años, que fueron lentamente aumentando el tamaño del volcán.
El descubrimiento de una estrella fugada ofrece datos sobre la destrucción de un sistema múltiple de estrellas
21/3/2017 de Hubblesite / The Astrophysical Journal Letter
Esta impresionante imagen del centro de la nebulosa de Orión revela el hogar de tres estrellas que escapan a gran velocidad, y que fueron miembros de un cúmulo ahora difunto que se rompió hace unos 500 años, expulsando estas estrellas de su lugar de nacimiento. Crédito: NASA, ESA, K. Luhman (Penn State University), y M. Robberto (STScI).
Mientras las familias reales británicas luchaban en la Guerra de las Rosas en el siglo XV por el control del trono de Inglaterra, un grupo de estrellas se dedicaba a su propia contienda, en la lejana nebulosa de Orión. Las estrellas peleaban entre sí en un forcejeo gravitatorio, que acabó con la destrucción del sistema y por lo menos tres estrellas que fueron lanzadas en diferentes direcciones. Las estrellas pasaron desapercibidas durante cientos de años, hasta que en las últimas décadas dos de ellas fueron observadas en radio y el infrarrojo.
Las observaciones mostraron que las dos estrellas viajaban a alta velocidad en direcciones opuestas. El origen de las estrellas, sin embargo, era un misterio. Los astrónomos las rastrearon atrás 540 años a un mismo lugar y sugirieron que ambas formaban parte de un sistema múltiple de estrellas ahora desaparecido. Pero la energía combinada del dúo, que las está impulsando hacia afuera, no encajaba. Los investigadores razonaban que debía de haber al menos otra culpable que robó energía en el lanzamiento estelar.
Ahora el telescopio espacial Hubble ha ayudado a los astrónomos a encontrar la pieza final del puzzle al capturar una tercera estrella fugada. Los astrónomos han seguido la trayectoria de la nueva estrella hacia atrás, llegando al mismo lugar en el que las otras dos se encontraban hace 540 años. El trío reside en una pequeña región de estrellas jóvenes llamada nebulosa de Kleinmann-Low, cerca del centro del vasto complejo de la nebulosa de Orión, situado a 1300 años-luz.
Las tres estrellas se están moviendo extremadamente rápido en su trayectoria de salida de la nebulosa Kleinmann-Low, alcanzando hasta 30 veces la velocidad de la mayoría de los habitantes estelares de la nebulosa. Basándose en simulaciones por computadora, los astrónomos predijeron que estos tira-y-afloja estelares deben de ocurrir en los cúmulos jóvenes, donde las estrellas recién nacidas están muy juntas. «Pero no hemos observado demasiados ejemplos, especialmente en cúmulos muy jóvenes», explica Kevin Luhman (Penn State University). «La nebulosa de Orión podría estar rodeada por otras estrellas que fueron expulsadas de ella en el pasado y que ahora se encuentra viajando hacia el espacio».
Observan el acto final de una estrella gigante roja agonizante
21/3/2017 de UCLA / Nature Astronomy
El gas molecular forma un patrón en espiral alrededor de la estrella gigante roja LL Pegasi. Crédito: ALMA, Hyosun Kim.
Un equipo internacional de astrónomos ha observado el impresionante patrón en espiral del gas que rodea una estrella gigante roja llamada LL Pegasi y su estrella compañera a 3400 años-luz de la Tierra, utilizando el conjunto de telescopios ALMA.
«Lo que estamos observando con un detalle espléndido en estas observaciones es el acto final de una estrella gigante roja agonizante, mientras expulsa la mayor parte de su masa gaseosa emitiendo un fuerte viento», explica Mark Morris (UCLA). Después de comparar sus observaciones en el telescopio con simulaciones por computadora, los astrónomos concluyeron que una órbita altamente elíptica es la responsable de la forma de las emisiones gaseosas que rodean este sistema.
«Debido al movimiento orbital de la gigante roja que pierde masa, el gas molecular frío que constituye el viento que emana de la estrella está siendo emitido como los chorros de agua de un aspersor de jardín, formando un patrón de capas espirales», continúa Morris.
Las imágenes, que muestran muchas revoluciones completas del patrón espiral, ofrecen pistas sobre la dinámica del sistema binario a lo largo de un periodo de 5000 años. «Este sistema inusualmente ordenado abre la puerta a comprender cómo las órbitas de estos sistemas evolucionan con el tiempo a medida que la estrella pierde la mayor parte de su masa», comenta Morris.
Rompiendo el límite de velocidad de los agujeros negros supermasivos
22/3/2017 de Los Álamos National Laboratory (LANL)
Colapso gravitatorio del Universo según una simulación por computadora. Fuente: Los Álamos National Laboratory.
Una nueva simulación por computadora ayuda a explicar la existencia de extraños agujeros negros supermasivos observados en el Universo temprano. La simulación está basada en un código de computadora utilizado para comprender el acoplamiento entre la radiación y ciertos materiales.
«Los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad que controla lo rápido y lo grande que pueden crecer», explica Joseph Smidt (LANL). «El descubrimiento relativamente reciente de agujeros negros suermasivos en las primeras fases de desarrollo del Universo ha propiciado la aparición de una pregunta fundamental, ¿cómo crecieron tanto tan rápido?»
Utilizando códigos de computadora desarrollados en Los Álamos para crear modelos de la interacción entre materia y radiación, Smidt y sus colaboradores crearon una simulación de estrellas en colapso que creaban agujeros negros supermasivos en menos tiempo de lo esperado, en escalas cosmológicas, durante los primeros mil millones de años del Universo.
«Resulta que aunque los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad en su crecimiento, ciertos tipos de estrellas masivas no lo tienen», comenta Smidt. Los investigadores crearon un modelo en el que se formaban estrellas masivas con una configuración especial, que acababan formando agujeros negros supermasivos en menos tiempo. Además, el modelo inesperadamente encaja con otros fenómenos que observan los astrofísicos de manera rutinaria.La investigación demuestra que los agujeros negros supermasivos simulados interactúan con las galaxias del mismo modo que se observa en la naturaleza, incluyendo los ritmos de formación de estrellas, perfiles de densidad de las galaxias y proporciones térmicas y de ionización de los gases.
Los astrónomos viajan en un «carrusel a la deriva» para entender estrellas pulsantes
22/3/2017 de Curtin University / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de la emisión de un púlsar y la señal como de un faro resultante cuando el haz de ondas de radio pasa por el campo de visión del telescopio. Crédito: CAASTRO / Swinburne Astronomy Productions.
Lo que sería como un viaje que te revuelve el estómago en un parque de atracciones podría contener la clave que desvele el misterioso mecanismo que controla el disparo de haces de ondas de radio de los púlsares (estrellas giratorias supermagnéticas) de nuestra Galaxia. Una nueva investigación sugiere que la respuesta podría hallarse en un «carrusel a la deriva» que se encuentra en una clase especial de púlsares.
Los púlsares son estrellas de neutrones extremadamente densas que emiten haces de ondas de radio. Reciben el apodo de «faros espaciales» porque parecen «pulsar» una vez en cada periodo de rotación, cuando el haz de radio apunta directamente hacia la Tierra y es detectado en los telescopios a intervalos excepcionalmente regulares. Y aunque se han descubierto miles de pulsares desde finales de la década de 1960, aún se desconoce por qué estas estrellas emiten haces en radio y qué tipo de modelo de emisión describe mejor las ondas de radio que vemos.
«El modelo clásico de púlsar describe la emisión siendo lanzada desde los polos magnéticos del púlsar como un cono de luz», explica Sam McSweeney (CAASTRO, ICRAR). «Pero la señal que observamos con nuestros telescopios sugiere una estructura mucho más compleja detrás de esta misión, probablemente procedente de varias regiones de emisión, no sólo de una».
El modelo del «carrusel a la deriva» consigue explicar mucho mejor esta complejidad, describiendo la emisión como procedente de regiones de partículas cargadas, distribuidas en un anillo giratorio alrededor de líneas del campo magnético, una especie de carrusel. «Cuando cada región libera radiación, la rotación genera un pequeño desplazamiento o deriva en la señal observada de estos subpulsos, que podemos detectar utilizando el radiotelescopio MWA (Murchison Widefield Array)». «Ocasionalmente descubrimos que este carrusel de subpulsos se acelera y se frena después, lo que podría ofrecernos la mejor ventana al estudio de la física de plasmas que hay detrás de la emisión del púlsar».
Antes y después: cambios únicos observados en el cometa de Rosetta
22/3/2017 de ESA /Science
Ejemplos de los diferentes cambios identificados en imágenes de alta resolución del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko durante más de dos años de monitorizado por la nave espacial Rosetta de la ESA. Las posiciones aproximadas de cada estructura han sido marcadas en las imágenes centrales de contexto. También se indican las fechas de las imágenes de «antes» y «después». La orientación y resolución entre las parejas de imágenes puede cambiar, por lo que en cada imagen un conjunto de flechas señalan la posición de los cambios. Crédito: imágenes centrales de ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA 3.0 IGO;todas las demás imágenes de ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.
Fracturas que crecen, acantilados que se derrumban, rocas que ruedan y material que se desplaza enterrando algunas estructuras de la superficie y exhumando otras; estos son algunos de los notables cambios documentados durante la misión de Rosetta. Un estudio publicado hoy en Science resume los tipos de cambios en la superficie observados durante los dos años que Rosetta ha pasado junto al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Se observan diferencias notables antes y después del periodo más activo del cometa (el perihelio) cuando alcanzó el punto de acercamiento máximo al Sol a lo largo de su órbita.
«Monitorizar contiuamente el cometa mientras cruzaba el Sistema Solar interior nos ha proporcionado una mirada sin precedentes a cómo cambian los cometas cuando viajan cerca del Sol, pero también lo rápido que tienen lugar estos cambios», explica Ramy El-Maarry. Las alteraciones, ya fueran relacionadas con fenómenos transitorios o de más larga duración, están relacionadas con diferentes procesos geológicos: erosión in situ, sublimación de hielo de agua y tensiones mecánicas debidas al giro del cometa.
La erosión in situ se produce por todo el cometa: los materiales consolidados son debilitados, por ejemplo, por los ciclos de calentamiento y enfriamiento diarios o debidos a la sucesión de las estaciones, causando su fragmentación. Esto, combinado con el calentamiento de hielos subterráneos, puede producir la emisión de gas, lo que puede acabar produciendo el colapso repentino de las paredes de acantilados, algo de lo que se han encontrado pruebas en varios lugares del cometa.
Un proceso completamente diferente se piensa que es el responsable de una fractura de 500 m de longitud, descubierta en agosto de 2014, en el cuello del cometa, en la región de Anuket, y que había crecido 30 m más en diciembre de 2014. Esto está relacionado con el ritmo de giro creciente al acercarse al perihelio. Además, en otras imágenes tomadas en junio de 2016 se identificó una fractura nueva de 150-300 m de longitud, paralela a la fractura original. Cerca de las fracturas una roca de 4 m de ancho se movió unos 15 m. No está claro si el crecimiento de la fractura y el movimiento de la roca están relacionados o fueron causados por procesos diferentes.
El colapso de un acantilado revela el interior del cometa 67P
22/3/2017 de ESA / Nature Astronomy
Imagen 3D del acantilado de Aswan antes y después de su colapso. Inicialmente se observó que el acantilado tenía una fractura de 70 m de longitud y 1 m de ancho, separando un bloque colgante de 12 m. Tras el colapso se observa material brillante, prístino, en la pared del acantilado, con escombros nuevos al pie del mismo. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; F. Scholten & F. Preusker.
Científicos de Rosetta han encontrado la primera conexión firme entre una emisión de polvo y gas y el colapso de un acantilado prominente que, a su vez, ha dejado al descubierto el prístino interior helado del cometa.
Durante la misión de dos años de Rosetta en el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko se han observado frecuentes explosiones repentinas y de corta duración. Aunque la causa precisa ha sido objeto de mucho debate, las emisiones parecen apuntar al colapso de superficies débiles y erosionadas, con la contribución de material volátil que queda repentinamente al descubierto y se calienta. Ahora los científicos han establecido la primera conexión definitiva entre una explosión y el derrumbe de la cara de un acantilado, lo que nos ayudará a comprender las fuerzas que controlan estos sucesos.
Las primeras imágenes de cerca del cometa, tonadas en septiembre de 2014, revelaron una fractura de 70m de largo y 1 m de ancho sobre el borde del acantilado llamado Aswan, en la región de Seth del cometa, en su lóbulo grande. Durante el transcurso del año siguiente, mientras el cometa se acercaba al Sol a lo largo de su órbita, el ritmo al que los hielos enterrados se evaporaban y arrastraban polvo al espacio fue creciendo. Emisiones esporádicas y breves de polvo y gas señalaban esta actividad subterránea.
Una de estas explosiones fue captada por la cámara de navegación de Rosetta el 10 de julio de 2015, que podría ser relacionada con una porción de la superficie del cometa que incluye la región de Seth. La siguiente ocasión en que se observó el acantilado de Aswan, cinco días después, se halló un borde brillante y afilado en el lugar donde previamente se había identificado la fractura, junto con muchas rocas de varios metros, de tamaño, al pie del acantilado de 134 m de altura. «La última vez que vimos la fractura intacta fue el 4 de julio y en ausencia de otra explosión que fuera registrada en el periodo de diez días siguiente, ésta es la prueba más sólida que tenemos de que la explosión observada estaba directamente relacionada con el colapso del acantilado», explica Maurizio Pajola, director del estudio.
El fondo ultravioleta del Universo podría proporcionar información sobre galaxias perdidas
23/3/2017 de Durham University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Los astrónomos han desarrollado un modo de detectar el fondo ultravioleta del Universo, lo que podría ayudar a explicar por qué hay tan pocas galaxias pequeñas en el cosmos. Los investigadores afirman que su método puede ser utilizado para medir la evolución del fondo ultravioleta a través del tiempo cósmico, mostrando cómo y cuándo detuvo la formación de galaxias pequeñas. También podría ayudar a producir simulaciones por computadora más precisas de la evolución del Universo.
La radiación ultravioleta (un tipo de radiación también emitida por el Sol) se encuentra por todo el Universo y roba a las galaxias pequeñas el gas que forma estrellas, deteniendo así su crecimiento. Se piensa que ésta es la razón por la que algunas galaxias mayores, como nuestra Vía Láctea, no tienen muchas compañeras más pequeñas. Las simulaciones muestran que debería de haber más galaxias pequeñas en el Universo, pero la radiación ultravioleta esencialmente impidió su desarrollo al privarlas del gas que necesitan para formar estrellas.
«Las estrellas masivas y los agujeros negros supermasivos producen grandes cantidad es de radiación ultravioleta, y la radiación combinada de todos crea este fondo ultravioleta», explica el Dr. Michele Fumagalli (Durham University). «Esta radiación ultravioleta excita el gas del Universo, haciendo que emita luz roja de un modo parecido a como el gas del interior de un tubo fluorescente produce luz visible».
Los investigadores utilizaron el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), instalado en el telescopio VLT de ESO, para observar la galaxia UGC 7321, que se encuentra a una distancia de 30 millones de años-luz de la Tierra. MUSE proporciona un espectro, o bandas de colores, para cada pixel de la imagen, lo que permitió a los investigadores crear un mapa de la luz roja producida por la radiación ultravioleta que ilumina el gas de esta galaxia. Este método podría ayudar también a los científicos a predecir la temperatura del gas cósmico con más precisión.
Campos magnéticos gigantescos en el Universo
23/3/2017 de Max Planck Institute for Radio Astronomy / Astronomy & Astrophysics
El radiotelescopio de 100m de diámetro de Effelsberg, instalado cerca de Bad Münstereifel. Crédito: Norbert Junkes/MPIfR.
Astrónomos de Bonn y Tautenburg (Alemania) han utilizado el radiotelescopio de 100 m de Effelsberg para observar varios cúmulos de galaxias. En los flancos de estas grandes concentraciones de materia oscura, sistemas estelares (galaxias), gas caliente y partículas cargadas, han hallado campos magnéticos excepcionalmente ordenados hasta distancias de muchos millones de años-luz. Esto les convierte en los campos magnéticos más extensos del Universo conocidos hasta ahora.
Los cúmulos de galaxias son las estructuras ligadas más grandes del Universo. Con una extensión típica de unos 10 millones de años-luz (es decir, unas 100 veces el diámetro de la Vía Láctea) albergan un gran número de estos sistemas estelares, junto con gas, campos magnéticos, partículas cargadas, contenidos dentro de grandes halos de materia oscura, cuya composición es desconocida. Las colisiones entre cúmulos de galaxias producen un frente de compresión en el gas caliente de los cúmulos y en los campos magnéticos. Las estructuras con forma de arco que aparecen destacan por sus emisiones en rayos X y en ondas de radio. Hasta la fecha, han sido encontradas estructuras de este tipo en unos 70 cúmulos de galaxias, pero probablemente existen muchos más. Son los mensajeros de enormes flujos de gas que continuamente dan forma a la estructura del Universo.
Las ondas de radio son excelentes para encontrar estas estructuras. La compresión de los campos magnéticos ordena las líneas de campo, lo que también afecta a las ondas de radio que se emiten. Para ser más precisos, la emisión queda polarizada linealmente. Este efecto fue detectado en cuatro cúmulos de galaxias por este grupo internacional de investigadores.
Las estructuras con polarización lineal fueron halladas en los cuatro cúmulos observados, por vez primera en el caso de uno de ellos. Los campos magnéticos tienen intensidades similares al de nuestra Vía Láctea, mientras que los grados de polarización son excepcionalmente altos, indicando que la emisión se origina en un campo magnético extremadamente ordenado. «Hemos descubierto los campos magnéticos ordenados más grandes del Universo, que abarcan entre 5 y 6 millones de años-luz», explica la investigadora Maja Kierdorf (MPIfR Bonn).
Rastreando moléculas aromáticas en el Universo temprano
23/3/2017 de UCR / The Astrophysical Journal
En este estudio los astrónomos utilizaron datos de los telescopios Spitzer y Keck para sondear las regiones polvorientas y de formación de estrellas de galaxias hace unos 10 mil millones de años. La imagen el fondo muestra el campo GOODS, una de las cinco regiones del cielo cubiertas por este estudio. Crédito: Mario De Leo-Winkler con imágenes de Spitzer Space Telescope, NASA, ESA y el equipo del Hubble Heritage.
Una molécula que se encuentra en los gases emitidos por el motor de un coche, y que se cree que contribuyó al origen de la vida en la Tierra, ha hecho que los astrónomos subestimaran fuertemente la cantidad de estrellas que se estaban formando en el Universo temprano, según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de California Riverside.
Esta molécula recibe el nombre de hidrocarburo policíclico aromático. En la Tierra se encuentra también en el carbón y el alquitrán. En el espacio es un componente del polvo, que junto con el gas, llena el hueco que hay entre las estrellas de las galaxias.
El estudio supone la primera vez que los astrónomos han sido capaces de medir variaciones de hidrocarburos policíclicos aromáticos en galaxias distantes con diferentes propiedades. Tiene consecuencias importantes para los estudios de las galaxias lejanas ya que la absorción y emisión de energía por parte de las partículas de polvo puede cambiar la imagen que tienen los astrónomos de las galaxias más distantes.
Los investigadores concluyeron que la emisión de moléculas de hidrocarburos policíclicos aromáticos está inhibida en las galaxias de masa baja, que también tienen una fracción menor de metales (átomos más pesados que el hidrógeno y el helio). Estos resultados indican que las moléculas de hidrocarburos policíclicos aromáticos probablemente resultan destruidas en el ambiente hostil de galaxias de baja masa y pobres en metales con radiación intensa. Además, la emisión de las moléculas de hidrocarburos policíclicos aromáticos es relativamente más débil en las galaxias jóvenes en comparación con las más viejas, lo que puede ser debido al hecho de que las moléculas de hidrocarburos policíclicos aromáticos no se producen en grandes cantidades en las galaxias jóvenes.
A partir de estos datos, los investigadores concluyen que la actividad de formación de estrellas y la luminosidad en el infrarrojo del Universo hace 10 mil millones de años es aproximadamente un 30% más alta de lo que se había medido anteriormente.
El hielo de los cráteres en sombra de Ceres, relacionado con su inclinación
23/3/2017 de JPL / Geophysical Research Letters
Esta animación muestra cómo varía la iluminación en el hemisferio norte de Ceres según la inclinación axial, u oblicuidad. Las regiones en sombra han sido marcadas para inclinaciones de 2, 12 y 20 grados. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA .
El planeta enano Ceres puede que se encuentre a cientos de millones de kilómetros de Júpiter, y todavía más lejos de Saturno, pero la tremenda influencia de la fuerza de gravedad de estos gigantes de gas tiene un efecto apreciable sobre la orientación de Ceres. Un nuevo estudio de la misión Dawn de NASA calcula que la inclinación axial de Ceres (el ángulo en el que gira mientras viaja alrededor del Sol) varía mucho en el curso de unos 24500 años. Los astrónomos consideran que se trata de un periodo sorprendentemente corto para unas variaciones tan grandes.
Los cambios en la inclinación axial, u oblicuidad, a lo largo de la historia de Ceres están relacionados con la cuestión de en qué lugares de la superficie de Ceres puede encontrarse agua congelada, según los científicos. Dadas las condiciones de Ceres, el hielo sólo sería capaz de sobrevivir a temperaturas extremadamente frías, por ejemplo, en áreas que nunca ven el Sol.
«Hemos encontrado una correlación entre cráteres que permanecen en un máximo de oblicuidad y depósitos brillantes que probablemente son de hielo de agua», explica Anton Emakov (JPL). «Las regiones que nunca han visto la luz solar en millones de años son las que más probablemente albergan estos depósitos».
Durante los últimos 3 millones de años, Ceres ha sufrido ciclos en los que su inclinación ha cambiado de 2 grados a 20 grados, según indican los cálculos. «No podemos observar los cambios de la inclinación de Ceres con el paso del tiempo, así que hemos utilizado las medidas de la nave Dawn de forma y gravedad para reconstruir de manera precisa lo que ha resultado ser una historia dinámica», comenta Erwan Mazarico (NASA).
La última vez que el planeta enano alcanzó una inclinación máxima, de unos 19 grados, fue hace 14000 años, según los investigadores. Por comparar, la Tierra está inclinada 23.5 grados. Esta inclinación hace que nuestro planeta experimente estaciones a lo largo del año. La inclinación actual de Ceres es de unos 4 grados, así que los efectos estacionales no son muy fuertes durante el transcurso de un año (que allí tiene una duración de 4.6 años terrestres).
Observan las primeras fases de formación de galaxias como la Vía Láctea en el Universo lejano
4/3/2017 de University of California Santa Cruz / Science
Ilustración de artista de galaxias progenitoras de la Vía Láctea en el universo temprano con un cuásar al fondo brillando a través de un superhalo de gas de hidrógeno que rodea la galaxia. Nuevas observaciones con ALMA de dos de este tipo de galaxias revelan los grandes halos extensos de las galaxias que llegan más allá de los discos polvorientos donde se forman estrellas. Crédito: A. Angelich, NRAO/AUI/NSF.
Durante décadas los astrónomos han encontrado galaxias lejanas mediante la detección del modo peculiar en el que su gas absorbe la luz de un cuásar brillante que se vea por detrás de ellas. Pero los esfuerzos para observar la luz emitida por estas mismas galaxias han sido en gran parte infructuosos. Ahora, un equipo de astrónomos ha detectado con el conjunto de radiotelescopios ALMA las emisiones de dos galaxias lejanas detectadas inicialmente por sus señales de absorción de luz de un cuásar, y los resultados no han sido los que esperaban.
Por una parte, las emisiones producidas por la formación de estrellas en las galaxias se hallaban a una distancia sorprendentemente grande del gas denso revelado por la absorción del cuásar, indicando que las galaxias se hallan envueltas en un gran halo de gas de hidrógeno. Los ritmos estimados de formación estelar eran también inesperadamente altos.
«Habíamos anticipado que veríamos emisiones débiles justo por encima del cuásar, y en lugar de ello vimos galaxias brillantes a grandes distancias del cuásar», comenta J. Xavier Prochaska (UC Santa Cruz). El gas de hidrógeno neutro revelado por su absorción de la luz del cuásar forma muy probablemente parte de un gran halo o disco extenso de gas alrededor de la galaxia. «No es donde se produce la formación de estrellas y ver tanto gas tan lejos de la región de formación estelar indica que existe una gran cantidad de hidrógeno neutro alrededor de la galaxia», explica Marcel Neeleman (UC Santa Cruz).
El espectro de emisión de una de las galaxias indica la presencia de un disco giratorio, señala Prochaska. «Estas galaxias parecen ser sistemas masivos, polvorientos y con formación rápida de estrellas, con grandes capas extensas de gas», comenta. «Estas observaciones nos proporcionan datos magníficos acerca de cómo las galaxias como nuestra Vía Láctea eran hace 13 mil millones de años».
El Hubble detecta un agujero negro supermasivo expulsado del núcleo de una galaxia
24/3/2017 de ESA Hubble / Astronomy & Astrophysics
La galaxia 3C186, situada a unos 8 mil millones de años-luz de la Tierra, es con mucha probabilidad el resultado de la fusión de dos galaxias. Esta fusión provocó la unión de los dos agujeros negros supermasivos de sus centros respectivos y el agujero negro resultante fue expulsado de la galaxia por las ondas gravitacionales creadas en el proceso de fusión. Crédito: NASA, ESA, and M. Chiaberge (STScI/ESA).
Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA un agujero negro supermasivo que ha sido expulsado del centro de la galaxia lejana 3C186. El agujero negro fue, con mucha probabilidad, lanzado por la fuerza de ondas gravitacionales. Es la primera vez que los astrónomos encuentran un agujero negro supermasivo a tan gran distancia del centro de su galaxia.
«Estimamos que fue necesaria la energía equivalente a 100 millones de supernovas explotando al mismo tiempo para expulsar el agujero negro», explica Stefano Bianchi, de la Universidad de Roma Tres (Italia). Y aunque no pueden excluirse otros escenarios para explicar las observaciones, la fuente más plausible de energía son las ondas gravitacionales liberadas por la fusión de dos agujeros negros masivos en el centro de la galaxia. Esta teoría viene apoyada por las estelas con forma de arco identificadas por los científicos y que aparecen debido a las interacciones gravitatorias entre dos galaxias cuando chocan.
Según la teoría presentada por los científicos, hace entre 1000 millones y 2000 millones de años dos galaxias, cada una con un agujero negro central masivo, se unieron. Los agujeros negros giraron uno alrededor del otro en el centro de la galaxia elíptica recién formada, creando ondas gravitacionales que fueron lanzadas como el agua de un aspersor de jardín giratorio. Como los agujeros negros no tenían la misma masa ni la misma velocidad de rotación, emitieron ondas gravitacionales más intensas en una dirección en particular. Cuando finalmente los dos agujeros se fusionaron, la emisión anisotrópica de ondas gravitacionales empujó el agujero negro resultante sacándolo del centro de la galaxia.
«Si nuestra teoría es correcta, estas observaciones son una prueba sólida de que los agujeros negros pueden, en efecto, unirse», explica Bianchi. «Ya existen pruebas de colisiones entre agujeros negros de masa estelar, pero el proceso que regula la de los agujeros negros supermasivos es más complejo y todavía no se comprende por completo».
El sorprendente descubrimiento de una nueva clase de estrellas pulsantes en rayos X
24/3/2017 de Villanova University / The Astrophysical Journal
Imágenes en rayos X tomadas con el observatorio de rayos X Chandra de NASA. En se ellas se ven dos estrellas: arriba a la izquierda se encuentra delta Cephei, el prototipo de un tipo de estrellas variables pulsan conocidas como cefeidas; abajo a la derecha está la compañera de delta Cephei, que no es variable. La comparación entre las dos imágenes hace patente la variabilidad en rayos X de delta Cephei. Crédito: NASA.
Una sorprendente clase nueva de estrellas variables pulsantes en rayos X ha sido descubierta por un equipo de astrónomos dirigidos por Scott Engle y Edward Guinan(Villanova University).
Las cefeidas son una famosa clase de estrellas pulsantes cuyos periodos y brillos permiten a los astrofísicos medir distancias a otras galaxias y calibrar el ritmo de expansión del Universo. La estrella prototipo de esta clase es delta Cephei, en la constelación de Cefeo. Datos recientes de delta Cephei obtenidos con el observatorio de rayos X Chandra, combinados con medidas previas del satélite XMM-Newton, han demostrado que esta estrella muestra variaciones en su emisión de rayos X que siguen el periodo de pulsación de 5.4 días de esta estrella supergigante. Los rayos X son observados en todas las fases de las pulsaciones de la estrella, pero se incrementan en un 400% cerca de los momentos en que la estrella se hincha y alcanza su diámetro máximo de unas 45 veces el diámetro del Sol.
Delta Cephei es una estrella brillante, clasificada cono estrella supergigante amarilla, cuyas variaciones en brillo fueron descubiertas en 1784, siendo una de las primeras estrellas variables conocidas. Sus variaciones de luz son resultado de pulsaciones radiales durante las cuales la estrella se contrae y expande con el mismo periodo de 5.4 días que sus cambios en brillo. La superficie de delta Cephei alcanza velocidades supersónicas de unos 130 mil kilómetros por hora, encogiéndose e hinchándose unos 3 millones de kilómetros durante cada periodo de pulsación.
El análisis de los rayos X indican la presencia inesperada de plasma muy caliente en delta Cephei, con temperaturas por encima de los 10 millones de grados Celsius. No se sabe con seguridad si los rayos X aparecen a causa de ondas de choque inducidas en la atmósfera dinámica de la estrella por las pulsaciones, o por la generación de un campo magnético estelar que se enreda, emitiendo rayos X. Otras cefeidas son objeto de estudio para comprender el origen de los plasmas calientes que emiten en rayos X. Por lo menos dos cefeidas adicionales muestran una posible variabilidad en rayos X.
Un equipo de astrónomos encuentra una inesperada formación de estrellas en una galaxia normal lejana
24/3/2017 de University of Massachusetts Amherst / The Astrophysical Journal
Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble del campo en el que hay un cúmulo de galaxias masivo en primer plano, MACSJ0717.5+3745. La galaxia polvorienta estudiada por Pope y sus colaboradores ha sido destacada en los recuadros rojos, que muestras tres imágenes de la misma galaxia producidas por el efecto de lente gravitatoria producido por el cúmulo. Créditos: NASA, European Space Agency, the Hubble Space Telescope Frontier Fields team; Wikimedia Commons/Judy Schmidt; A. Montana.
Llevando hasta el límite el telescopio milimétrico mayor del mundo y combinándolo con lentes gravitatorias, la astrónoma Alexandra Pope (Universidad de Massachusetts) y sus colaboradores han anunciado la detección de formación de estrellas a un ritmo sorprendente, cuatro veces mayor de lo detectado anteriormente, en una galaxia oscurecida por polvo que se halla detrás de uno de los cúmulos observados por el proyecto Frontiers Field.
Tal como explica Pope, «esta galaxia muy lejana y relativamente típica ya nos era conocida, y sabíamos que estaba formando estrellas, pero no teníamos ni idea de cuál era el ritmo real de formación estelar porque hay mucho polvo que la rodea. Las observaciones anteriores no consiguieron ir más allá. El descubrir que el 75 por ciento de su formación de estrellas estaba oscurecido por polvo es notable e intrigante. Estas observaciones claramente demuestran que tenemos mucho más que aprender».
Pope, experta en analizar cómo el polvo enmascara la formación de estrellas, afirma que buscar galaxias oscurecidas por polvo en épocas tempranas ofrece buenas indicaciones para comprender cómo se enriqueció el Universo en metales con el paso del tiempo. «Sabemos a un nivel básico que los metales se forman en estrellas, pero el ritmo de creación con el transcurso del tiempo cósmico nos es desconocido», señala. «Sabemos qué es lo que vemos hoy en día pero no sabemos cómo se llegó hasta ahí y queremos completar esta historia».
Pope y sus colaboradores concluyen que «esta notable galaxia de poca masa que muestra indicios tanto de baja metalicidad como de alto contenido en polvo puede cuestionar nuestra idea acerca de la producción de polvo en el Universo temprano».
Identifican la enana marrón más masiva y pura
27/3/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de la enana marrón pura y masiva recién descubierta. Crédito: John Pinfield.
Un equipo internacional de astrónomos ha identificado una enana marrón (una estrella demasiado pequeña como para producir reacciones nucleares de fusión) con la composición más «pura» y la masa más alta conocidas. El objeto, llamado SDSS J0104+1535, es miembro del halo de nuestra Galaxia, que está compuesto principalmente por estrellas antiguas.
Las enanas marrones son objetos intermedios entre planetas y estrellas. Su masa es demasiado pequeña como para que pueda producirse la fusión nuclear de hidrógeno en helio (con la consecuente emisión de energía), pero son normalmente más masivas que los planetas.
Situada a 750 años-luz, en la constelación de Piscis, SDSS J0104+1535 está hecha de gas que es unas 250 veces más puro que el Sol, estando compuesta en más de un 99.99% de hidrógeno y helio. Se estima que se formó hace 10 mil millones de años, y las medidas sugieren también que tiene un masa equivalente a 90 veces la de Júpiter, lo que la convierte en la enana marrón más masiva descubierta hasta la fecha.
Hasta ahora no se sabía si las enanas marrones podían formarse a partir de gas tan primordial y este descubrimiento indica que existe una población mayor por descubrir de enanas marrones extremadamente puras que aparecieron en el pasado de nuestra Galaxia. El Dr. ZengHua Zhagn (Instituto de Astrofísica de Canarias) explica: «Realmente no esperábamos ver enanas marrones tan puras. El haber encontrado una, sin embargo, sugiere que hay una población mucho mayor por descubrir; me sorprendería mucho que no hubiese muchos más objetos parecidos ahí afuera esperando a ser descubiertos».
El misterio de los brillantes rayos X de Andrómeda, resuelto por NuSTAR
27/3/2017 de JPL / The Astrophysical Journal
La misión NuSTAR ha identificado un candidato a púlsar en Andrómeda, la galaxia grande más cercana a la Vía Láctea. Este probable púlsar es más brillante a altas energías que la población completa de agujeros negros de la galaxia de Andrómeda. Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSFC/JHU.
La vecina cercana de la Vía Láctea, Andrómeda, tiene una fuente dominante de emisión en rayos X de alta energía, pero su identidad ha sido un misterio hasta ahora. Pero en un nuevo estudio, la misión NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) ha identificado un objeto responsable de esta radiación de alta energía.
El objeto, llamado Swift J0042.6+4112, es posiblemente un púlsar, el rescoldo denso de una estrella muerta, fuertemente magnetizado y que gira rápidamente. El espectro del objeto es muy parecido al de los púlsares conocidos en la Vía Láctea. Probablemente se trate de un sistema binario, en el cual el material de una compañera estelar es vertido al púlsar, que expulsa radiación de alta energía mientras el material se calienta.
Tradicionalmente, los astrónomos han pensado que los agujeros negros que se alimenta de forma activa, que son más masivos que los púlsares, normalmente dominan la luz en rayos X de alta energía en las galaxias. A medida que el gas se precipita cayendo en espiral hacia el agujero negro en una estructura llamada disco de acreción, este material se calienta alcanzando temperaturas extremadamente altas y emite radiación de alta energía. Este púlsar, que tiene una masa menor que cualquiera de los agujeros negros de Andrómeda, es más brillante a altas energías que la población de agujeros negros entera de la galaxia.
Incluso el agujero negro supermasivo que hay en el centro de Andrómeda carece de una emisión en rayos X de importancia asociada a él. Así que ha sido una sorpresa descubrir que un solo púlsar está dominando la galaxia en luz de rayos X de alta energía.
Ciudadanos científicos a la búsqueda de un nuevo planeta en el Sistema Solar
27/3/2017 de Australian National University (ANU)
Ilustración de artista del hipotético Planeta 9, con el Sol visto lejos a su derecha como un pequeño punto brillante. Fuente: ANU.
ANU va a lanzar la búsqueda de un nuevo planeta en nuestro Sistema Solar, invitando a participar a todas las personas del mundo con acceso a Internet para que ayuden a realizar este descubrimiento histórico.
«Tenemos el potencial de encontrar un nuevo planeta del Sistema Solar que nadie ha visto en nuestros dos millones de años de historia», afirma el astrofísico Dr. Brad Tucker (ANU). «Se ha predicho que el Planeta 9 es una supertierra, con unas 10 veces la masa y hasta 4 veces el tamaño de nuestro planeta. Estará frío y muy lejos, a unas 800 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Es bastante misterioso», comenta.
El proyecto de ANU permitirá a los ciudadanos científicos utilizar un sitio web para buscar entre cientos de miles de imágenes tomadas por el telescopio SkyMapper de ANU instalado en el observatorio australiano de Siding Spring. SkyMapper tomará 36 imágenes todo el cielo del hemisferio sur, que sigue estando relativamente poco explorado, identificando los cambios que se produzcan. Los ciudadanos científicos examinarán las imágenes de SkyMapper en Internet, buscando diferencias que delaten la presencia del planeta.
El Dr. Tucker espera que los voluntarios encuentren e identifiquen otros objetos misteriosos en el espacio, incluyendo asteroides, cometas y planetas enanos como Plutón.
El proyecto estará disponible a partir de abril en www.zooniverse.org, donde ya se puede participar en un proyecto similar impulsado por NASA.
Misión Sunrise II: una segunda mirada al Sol
27/3/2017 de Max Planck Institute for Solar Research / Astrophysical Journal Supplement
El observatorio solar Sunrise es llevado a flote por un globo de helio a más de 35 kilómetros de altura en la atmósfera de la Tierra. Crédito: MPS.
Muchos de los secretos del Sol sólo se revelan en la luz ultravioleta que nuestra estrella emite al espacio. Sin embargo, dado que la atmósfera de la Tierra filtra la mayor parte de esta radiación, una posición de observación por encima de esta capa de aire es ideal para los investigadores solares. El observatorio solar Sunrise, montado en un globo, permite el acceso a esta posición sin los costes inmensos de una misión espacial. Transportado por un enorme globo de helio, Sunrise alcanza una altura de más de 35 kilómetros, dejando debajo la mayor parte de la atmósfera de la Tierra.
Durante el segundo vuelo de la misión, en 2013, nuestra estrella mostró su cara más vigorosa: durante casi 6 días, Sunrise tuvo una excelente visión de manchas solares y regiones activas. Con mayor claridad que nunca, los datos en ultravioleta revelaron, en la baja atmósfera del Sol, diversas estructuras finas de unos pocos kilómetros de tamaño, como puntos brillantes y filamentos cerca de las manchas solares.
Entre los resultados obtenidos, los investigadores han descubierto que la intensidad y anchura de estas estructuras fibrilosas puede fluctuar en escalas de tiempo de pocos segundos. «Con una resolución espacial de 50 a 100 kilómetros, Sunrise proporciona más datos observacionales precisos en luz ultravioleta que cualquier otra telescopio solar montado en un globo», afirma el profesor Sami K. Solanki (MPS).
El observatorio ha observado también una bomba de Ellermann, un aumento explosivo pero localizado de intensidad de la radiación y de temperatura. Este fenómeno se produce generalmente en regiones activas en desarrollo y es considerado una señal de que se ha producido una importante reconstrucción en el campo magnético del Sol. La energía magnética es convertida en calor, entre otras cosas. Las simulaciones que complementan los datos observacionales sugieren que estos cambios en la arquitectura del campo magnético se originan en las fotosfera, a unos 200 km por encima de la superficie visible del Sol.
La nave Juno completa su quinto vuelo sobre Júpiter
28/3/2017 de JPL
Esta imagen en color realzado de una misteriosa mancha oscura en Júpiter parece revelar una «galaxia» joviana de tormentas arremolinadas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Roman Tkachenko.
Ayer lunes 27 de marzo, la misión Juno de NASA realizó un vuelo cercano sobre Júpiter, completando con éxito su cuarta órbita científica. Todos los instrumentos científicos de Juno y la cámara JunoCam de la nave estuvieron operativos durante el vuelo, tomando datos que están siendo enviados ahora a la Tierra. El próximo paso cercano de Juno por Júpiter tendrá lugar el 19 de mayo de 2017.
Estaba previsto que en el momento de acercamiento máximo (llamado perijove) Juno se encontraría a unos 4400 km sobre las cubiertas de nubes del planeta, viajando a unos 57.8 kilómetros por segundo en relación con el planeta gigante de gas. Los ocho instrumentos científicos de Juno tomaron datos durante la aproximación.
Se trata del cuarto paso científico y el quinto de la misión a Júpiter. Los científicos continúan analizando los datos enviados tras los vuelos anteriores. Gracias a ellos, han descubierto que los campos magnéticos de Júpiter son más complicados de lo que se pensaba inicialmente y que los cinturones y zonas que dan a las cubiertas de nubes del planeta su aspecto peculiar se extienden a gran profundidad hacia su interior. Las observaciones de partículas energéticas que crean las auroras incandescentes sugieren la existencia de un complicado sistema de corrientes en el que participa material procedente de volcanes de la luna Io de Júpiter.
NuSTAR estudia una extraña fusión de galaxias
28/3/2017 de JPL
Esta imagen en el óptico muestra el sistema Was 49, compuesto por una gran galaxia de disco, Was 49a, fusionándose con una galaxia enana mucho más pequeña, Was 49b. Crédito: DCT/NRL.
Un agujero negro supermasivo en el interior de una galaxia diminuta está poniendo en aprietos las ideas de los científicos acerca de lo que ocurre cuando dos galaxias se convierten en una.
Was 49 es el nombre de un sistema que contiene una gran galaxia de disco, denominada Was 49a, que se está uniendo con una galaxia enana, mucho más pequeña, llama Was 49b. La galaxia enana gira dentro del disco de la galaxia mayor, a unos 26000 años-luz de su centro. Gracias a la misión NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) los científicos han descubierto que la galaxia enana es tan luminosa en rayos X de alta energía que debe de albergar un agujero negro supermasivo mucho mayor y más potente de lo esperado.
«Es un sistema absolutamente único y es contrario a lo que sabemos de fusiones de galaxias», comenta Nathan Secrest (U.S. Naval Research Laboratory). «No sabíamos que las galaxias enanas albergaran agujeros negros supermasivos tan grandes», explica Secrest. «Este agujero negro podría ser cientos de veces más masivo de lo que esperaríamos para una galaxia de este tamaño, dependiendo de cómo evolucionó la galaxia en relación a las otras galaxias».
El agujero negro de la galaxia enana es el motor de un núcleo galáctico activo (AGN), un fenómeno cósmico en el que se producen brotes de radiación de energía extremadamente alta cuando el agujero negro devora gas y polvo. Los científicos todavía están intentando averiguar por qué el agujero negro supermasivo de Was 49b es tan grande. Podría haberlo sido ya antes de que empezara la fusión o podría haber ido creciendo durante la fase inicial de ésta.
Estudian partículas arremolinadas en los halos de galaxias con brotes de formación de estrellas
28/3/2017 de ICRAR / The Astrophysical Journal
La galaxia NGC253 con brotes de formación estelar vista en el óptico (verde) y en radio (rojo). La misión de la línea H α, que señala las regiones de formación estelar activa, está resaltada en azul. Créditos: A.D. Kapinska, G. Meurer. ICRAR/UWA/CAASTRO.
Un equipo de astrónomos ha observado, con un telescopio instalado en Australia Occidental, el halo de una galaxia con detalle sin precedente. Esta galaxia, llama NGC 253 o galaxia Sculptor, es del tipo conocido como «starburst» (con brotes de formación de estrellas), y está atravesando un periodo de intensa formación estelar.
«La galaxia Sculptor está formando estrellas actualmente a un ritmo de cinco masas solares al año, lo que es muchas veces más rápido que nuestra Vía Láctea», explica la Dra. Anna Kapinska (The University of Western Australia, y International Centre for Radio Astronomy Research, ICRAR).
La galaxia Sculptor posee un enorme halo de gas, polvo y estrellas que nunca antes había sido observado a frecuencias por debajo de los 300 MHz. El halo tiene su origen en «fuentes» galácticas producidas por la formación de estrellas en el disco y el superviento que procede del centro de la galaxia.
Con el conjunto de radiotelescopios Murchison Widefield Array (MWA), los investigadores pudieron observar la emisión en radio de electrones acelerados por explosiones de supernova que se desplazan dibujando espirales entre los campos magnéticos, y la absorción de nubes densas de plasma de electrones e iones.
Estrellas que nacen de agujeros negros supermasivos
28/3/2017 de ESO / Nature
Ilustración de una galaxia formando estrellas dentro de los potentes chorros de material lanzados por los agujeros negros supermasivos situados en su centro. Los resultados del VLT (Very Large Telescope) de ESO son las primeras observaciones confirmadas de estrellas formándose en este tipo de ambiente extremo. El descubrimiento tiene muchas consecuencias en la comprensión de las características y la evolución de las galaxias. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
Observaciones llevadas a cabo con el VLT (Very Large Telescope) de ESO, han revelado que hay formación estelar dentro de las poderosas emisiones de material lanzadas desde los agujeros negros supermasivos, presentes en los núcleos de las galaxias. Estas son las primeras observaciones confirmadas de estrellas formándose en este tipo de ambiente extremo. El descubrimiento tiene muchas consecuencias para la comprensión de las propiedades y la evolución de nuestra galaxia. Los resultados se publican en la revista Nature.
Un grupo europeo de astrónomos, dirigido por investigadores del Reino Unido, ha utilizado los instrumentos MUSE y X-shooter, instalados en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en el Observatorio Paranal (Chile), para estudiar una colisión que está teniendo lugar entre dos galaxias, conocidas colectivamente como IRAS F23128-5919. Estas galaxias se encuentran a unos 600 millones de años luz de la Tierra. El equipo observó los colosales chorros de material — outflowsen inglés —, que se originan cerca del agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia más al sur, y han encontrado la primera evidencia clara de que hay estrellas naciendo dentro de ellos.
«Durante un tiempo los astrónomos han pensado que las condiciones que se dan en el interior de estos chorros podrían ser adecuadas para la formación de estrellas, pero nadie había podido ver este fenómeno en acción porque es algo muy difícil de observar», comenta el líder del equipo Roberto Maiolino, de la Universidad de Cambridge. «Nuestros resultados son emocionantes porque muestran, inequívocamente, que se crean estrellas dentro de estos chorros».
El grupo hizo una inconfundible detección directa de una joven población estelar en el chorro de emisión. Se cree que estas estrellas tienen menos de unas pocas decenas de millones de años, y el análisis preliminar sugiere que son más calientes y más brillantes que las estrellas formadas en entornos menos extremos, como el disco galáctico. Además, los astrónomos también determinaron el movimiento y la velocidad de estas estrellas. La luz de la mayoría de las estrellas de la región indica que viajan a velocidades muy grandes, alejándose del centro de la galaxia — lo cual tendría sentido para objetos atrapados en una rápida corriente de material en movimiento.
Proponen teorías nuevas sobre la naturaleza del hierro de la Tierra
29/3/2917 de University of Chicago / Nature Communications
Esta ilustración de artista muestra un choque a alta velocidad en las fases tempranas de la formación planetaria. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Una nueva investigación contradice la teoría dominante de que la naturaleza peculiar del hierro de la Tierra es resultado de cómo se formó su núcleo hace miles de millones de años. El estudio abre la puerta a otras teorías sobre por qué los niveles de ciertos tipos pesados de hierro, conocidos como isótopos, son más altos en la Tierra que en otros cuerpos del Sistema Solar.
La idea dominante atribuye la composición anómala del hierro de la Tierra a la formación del núcleo del planeta. Pero este estudio sugiere que la peculiar señal isotópica del hierro se produjo más tarde en la historia de la Tierra, posiblemente debido al choque entre ella y otro cuerpo planetario que vaporizó los isótopos más ligeros del hierro, o que abrasó el manto de nuestro planeta, llevando una cantidad desproporcionada de isótopos pesados de hierro a la corteza desde el manto.
El hierro es uno de los elementos más abundantes en el Sistema Solar y comprenderlo es clave para averiguar cómo se formaron la Tierra y otros cuerpos celestes. Los investigadores compararon la proporción del isótopo más pesado de hierro, Fe-56, con el más ligero Fe-54 en la Tierra y en rocas extraterrestres, incluyendo las de la Luna, Marte y meteoritos antiguos. Hallaron que la proporción es significativamente más alta en las rocas de laTierra que en las extraterrestres, todas las cuales tenían proporciones idénticas.
Los investigadores recrearon la alta presión que caracteriza las condiciones en la Tierra durante la formación de su núcleo. Para ello utilizaron una celda de yunque de diamante, un instrumento capaz de recrear las presiones que existen en el interior de los planetas y así fueron capaces de sintetizar procesos que de otro modo no habría sido posible discernir.
El experimento buscaba demostrar que los niveles altos de isótopos pesados de hierro en el manto de la Tierra probablemente ocurrieron durante la formación de su núcleo. Pero las medidas muestran que esto no funciona, «así que la solución de este misterio debe de buscarse en otra parte», concluye Nicolas Dauphas (Universidad de Chicago).
Desvelando el campo magnético de la Tierra
29/3/2017 de ESA
El mapa más detallado del campo magnético de la litosfera, creado con datos de los satélites Swarm, muestra una anomalía en la República Centroafricana, centrada en la ciudad de Bangui, donde el campo magnético es significativamente más definido e intenso. Crédito: ESA/DTU Space/DLR.
El campo magnético de la Tierra puede imaginarse como una enorme envoltura que nos protege de la radiación cósmica y de las partículas cargadas que bombardean nuestro planeta en el viento solar. Sin ella, la vida tal como la conocemos no existiría. La mayor parte del campo es generada a profundidades de más de 3000 kilómetros por el movimiento del hierro fundido en el núcleo externo. El 6 % restante se debe parcialmente a corrientes eléctricas en el espacio que rodea a la Tierra, y en parte a rocas magnetizadas de la litosfera superior, la parte rígida de la Tierra que consiste en la corteza y el manto superior.
Aunque este «campo magnético litosférico» es muy débil y, por tanto, difícil de detectar desde el espacio, el trío de satélites Swarm es capaz de crear un mapa de sus señales magnéticas. Después de tres años tomando datos, se ha publicado el mapa de mayor resolución de este campo magnético realizado desde el espacio. «Combinando medidas de Swarm con datos históricos del satélite alemán CHAMP, y empleando una nueva técnica de creación de modelos, ha sido posible extraer las débiles señales magnéticas de la magnetización de la corteza», explica Nils Olsen (Universidad Técnica de Dinamarca).
Este mapa nuevo muestra variaciones detalladas del campo con mayor precisión que reconstrucciones anteriores basadas en datos de satélites, causadas por estructuras geológicas en la corteza de la Tierra. Una de estas anomalías se produce en la República Centroafricana, con centro alrededor de la ciudad de Bangui, donde el campo magnético es significativamente más definido e intenso. La causa de esta anomalía es todavía desconocida, pero algunos científicos especulan que puede ser el resultado del impacto de un meteorito hace más de 540 millones de años.
El campo magnético se halla en un estado permanente de flujo. El norte magnético cambia, y cada pocos cientos de miles de años la polaridad se invierte de modo que una brújula apuntaría al sur en lugar de al norte. Cuando se crea corteza nueva debido a la actividad volcánica, principalmente en el suelo del océano, los minerales ricos en hierro del magma en proceso de solidificación están orientados hacia el norte magnético, creando así una «instantánea» del campo magnético en el estado en que se encontraba cuando se enfriaron las rocas. Dado que los polos magnéticos se han intercambiado varias veces a lo largo de la historia, los minerales solidificados forman «bandas» en el suelo marino y proporcionan un registro de la historia magnética de la Tierra.
Cómo esconde su verdadera edad un volcán lunar de apariencia joven
29/3/2017 de Brown University / Geology
Ina. Una nueva investigación estudia cómo se formó esta extraña caldera volcánica de la Luna. Crédito: NASA/GSFC/ASU.
Una caldera de aspecto joven de la Luna había sido interpretada por algunos como la prueba de actividad volcánica lunar relativamente reciente, pero una nueva investigación sugiere que no es así, después de todo.
Mientras se encontraba en órbita alrededor de la Luna en 1971, la tripulación del Apollo 15 fotografió una extraña formación geológica, una depresión con forma de D, con baches, de unos 3 kilómetros de largo y 1.6 kilómetros de ancho, que desde entonces ha fascinado a los científicos planetarios. Algunos han sugerido que la estructura, conocida como Ina, es prueba de una erupción volcánica en la Luna ocurrida hace menos de 100 millones de años, mil millones de años después de cuando se piensa que cesó la mayor parte de la actividad volcánica en la Luna.
Pero una nueva investigación dirigida por geólogos de la universidad de Brown sugiere que Ina no es tan joven después de todo. El análisis concluye que la estructura fue formada realmente por una erupción hace unos 3500 millones de años, alrededor de la misma época que los depósitos volcánicos oscuros que vemos en la cara visible de la Luna. Es el tipo particular de lava que emergió de Ina lo que ayuda a esconder su edad, afirman los investigadores.
La caldera de Ina tiene un aspecto brillante respecto a sus alrededores, lo que sugiere que no tuvo tiempo de acumular demasiado regolito, la capa de roca suelta y polvo que se acumula en la superficie lunar con el tiempo. Contiene además montículos que parecen tener menos cráteres de impacto en ellos comparando con el área de los alrededores, otro indicio de juventud.
Pero ahora los investigadores sugieren que, de manera similar a lo ocurrido en algunos volcanes de la Tierra, una erupción en Ina podría haber producido una espuma magmática,una mezcla de magma y gas con burbujas, que cuando solidifica forma una superficie altamente porosa. Este tipo de superficie permitiría que la roca suelta y el polvo se filtrasen entre los espacios vacíos haciendo que pareciera que se había acumulado menos regolito. Además, la porosidad puede también sesgar las cuentas de cráteres. Los experimentos en laboratorio utilizando un cañón de proyectiles de alta velocidad han demostrado que los impactos sobre objetivos porosos crean cráteres mucho más pequeños. Debido a la extrema porosidad de Ina, los cráteres serían mucho menores de lo normal y podrían no ser visibles en absoluto, alterando drásticamente la edad estimada a partir del contaje de cráteres.
Ondas planetarias, descubiertas primero en la Tierra y ahora en el Sol
29/3/2017 de NCAR UCAR / Nature Astronomy
Puntos brillantes de la corona identificados en imagines del Sol tomadas simultáneamente desde tres puntos de observación del espacio. Desde la izquierda, las imágenes fueron tomadas por STEREO-Behind, SDO y STEREO-Ahead. Crédito: Scott McIntosh, NCAR.
El mismo tipo de ondas planetarias de gran escala que merodean por la atmósfera a gran altura de la superficie de la Tierra puede que exista también en el Sol, según un nuevo estudio. Al igual que las ondas de gran escala que se forman en la Tierra, conocidas como ondas de Rossby, influyen en los patrones meteorológicos locales, las ondas descubiertas en el Sol pueden estar íntimamente relacionadas con la actividad solar, incluyendo la formación de manchas solares, regiones activas y la erupción de fulguraciones solares.
«El descubrimiento de ondas de Rossby magnetizadas en el Sol ofrece la emocionante posibilidad de que podamos predecir la meteorología espacial con mucha más antelación», afirma Scott McIntosh (NCAR).
En la Tierra, las ondas de Rossby están asociadas con la trayectoria de las corrientes en chorro y la formación de sistemas de altas y bajas presiones, que a su vez influyen sobre los fenómenos meteorológicos locales. Las ondas se forman en fluidos giratorios, como la atmósfera y los océanos. Dado que el Sol también está girando y debido a que está formado en gran parte por plasma que actúa, en cierto sentido, como un gran océano magnetizado, la existencia de ondas como las de Rossby no debería de ser un sorpresa, comenta McIntosh.
Pero los científicos carecían de las herramientas necesarias para observar este patrón de ondas hasta hace poco. A diferencia de la Tierra, que es escrutada desde numerosos ángulos por satélites en el espacio, los científicos históricamente sólo han podido estudiar el Sol desde un punto de vista: tal como se le ve desde la Tierra. Pero por un breve periodo de tiempo, entre 2011 y 2014, los científicos disfrutaron de la oportunidad sin precedentes de ver la atmósfera entera del Sol toda de una vez. Durante ese periodo de tiempo, las observaciones del satélite Solar Dynamics Observatory (SDO), que se encuentra entre el Sol y la Tierra, fueron complementadas con medidas de la misión STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory), que incluía dos naves en órbita alrededor del Sol. De forma conjunta, los tres observatorios proporcionaron una imagen en 360 grados del Sol, hasta que se perdió el contacto con una de las naves STEREO en 2014. McIntosh y sus colaboradores estudiaron los datos obtenidos durante este periodo para ver si podían emerger patrones de ondas de gran escala.
El descubrimiento puede tener relación con varios fenómenos solares que están también controlados por el campo magnético del Sol, incluyendo la formación de manchas solares, sus tiempos de vida y el origen del ciclo solar de 11 años. «Es posible que esté todo relacionado, pero necesitamos tener una perspectiva global para verlo», explica McIntosh. «Creemos que la gente ha estado observando los impactos de estas ondas del tipo de Rossby durante décadas, pero no han sido capaces de reunir la imagen completa». Con una nueva concepción de como puede ser realmente la imagen global, los científicos podrían estar un paso más cerca de predecir el comportamiento del Sol.
Detectan la sombra de una nube de gas en un antiguo protocúmulo
30/3/2017 de Subaru Telescope / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
La distribución de galaxias en la región del protosupercúmulo hace 11500 millones de años (arriba izquierda), y la imagen de la cámara Suprime Cam del telescopio Subaru utilizada en este trabajo (derecha, imagen grande). El color rojo indica regiones más densas de hidrógeno neutro. Los cuadrados cian marcan las galaxias que pertenecen al protosupercúmulo. La distribución de gas de hidrógeno neutro no se alinea perfectamente con las galaxias. Crédito: Osaka Sangyo University/NAOJ.
Un equipo liderado por investigadores de la Universidad Osaka Sangyo ha utilizado la cámara Suprime Cam del telescopio Subaru para crear el mayor mapa de gas de hidrógeno neutro en el Universo temprano, descubriendo una nube que parece que ocupa 160 millones de años-luz, dentro y fuera de una estructura clasificada como un protocúmulo. Una nube de gas tan enorme es extremadamente valiosa para estudiar la formación de estructura a gran escala y la evolución de galaxias a partir de gas en el Universo temprano.
Las estrellas se juntan para formar galaxias, y las galaxias se agrupan formando estructuras mayores como cúmulos o supercúmulos. La materia del Universo actual está estructurada de una manera jerárquica en escalas de unos 100 millones de años-luz. Sin embargo, no podemos observar estructuras inhomogéneas en ninguna dirección o distancia a escalas mayores que esa. Un problema importante de la astronomía moderna es clarificar lo perfectamente que se mantiene la uniformidad y homogeneidad de la distribución de la materia. Además, los astrónomos pretenden investigar las propiedades de las semillas de las estructuras de gran escala (es decir, las fluctuaciones iniciales de la materia) que existían al principio del Universo. Una comparación detallada entre las distribuciones espaciales de galaxias y gas durante las épocas tempranas del Universo es muy importante para comprender el proceso de la formación de galaxias a partir de las concentraciones de gas poco brillantes del Universo temprano.
El Dr. Ken Mawatari (Universidad de Osaka Sangyo) y sus colaboradores han desarrollado un método para analizar la distribución espacial del gas de hidrógeno neutro utilizando imágenes de galaxias en épocas tempranas. Su estrategia les permite utilizar numerosas galaxias normales como fuentes de luz que iluminan desde detrás el gas que existe entre ellas y nosotros, permitiendo investigar la distribución de dicho gas. Además, la cámara Suprime-cam está ajustada de modo que detecta la absorción de esta luz por el gas de hidrogeno neutro (el efecto de ‘imagen de la sombra’).
Los astrónomos investigaron el campo de SSA22, el antecesor de un supercúmulo de galaxias (un protosupercúmulo), en el que se formaban galaxias jóvenes de manera activa, hace 11500 millones de años, en el Universo temprano. Los resultados muestran que la absorción por gas de hidrógeno neutro es significativamente más intensa en el campo completo del protocúmulo SSA22 que en campos normales (SXDS and GOODS-N), confirmando que el entorno del protosupercúmulo es rico en hidrógeno neutro, el componente principal de las galaxias. Además, la distribución del gas no se alinea perfectamente con la distribución de las galaxias, extendiéndose difusamente por el espacio intergaláctico, ocupando toda el área estudiada, lo que significa que esta estructura de gas tiene un tamaño que excede los 160 millones de años-luz. El descubrimiento de que una estructura de gas de este tamaño ya existía en el Universo hace 11500 millones de años es uno de los resultados sorprendentes de este estudio.
Un troyano en retirada: descubren el primer asteroide retrógrado en la misma órbita que un planeta
30/3/2017 de Large Binocular Telescope / Nature
Un equipo de astrónomos ha descubierto que un raro asteroide, cuyo nombre provisional es 2015 BZ509, viaja en dirección opuesta a todos los planetas y al 99.99 % de los demás asteroides de nuestro Sistema Solar (un estado llamado movimiento retrógrado), además de compartir el espacio orbital del planeta gigante Júpiter.
Existen otros 6000 asteroides aproximadamente que comparten la órbita de Júpiter con él. Son los llamados asteroides troyanos y coexisten fácilmente con el gigante Júpiter porque giran en la misma dirección, el llamado movimiento directo. Si el Sistema Solar fuese una gran carrera alrededor del Sol, los planetas serían como camiones monstruosos y los asteroides como coches ridículamente pequeños. Aunque todo este tráfico es inherentemente peligroso, los choques habitualmente se evitan gracias a que los planetas y los asteroides viajan por la carretera en la misma dirección.
Lo que es extraño en el caso del asteroide 2015 BZ509 es, primero, que viaja por esta misma carretera en dirección opuesta a la mayoría de todos los demás. Pero no es el único asteroide que va en dirección contraria, otros pocos lo hacen también. Sin embargo, estos otros asteroides retrógrados tienden a permanecer lejos de los planetas. Esto tiene sentido: si un cochecito tiene que sobrevivir desplazándose en dirección contraria por la carretera, será mejor que se mantenga alejado de los camiones grandes. Sin embargo, 2015 BZ509 comparte el mismo carril que Júpiter, y lo hace mientras se mueve en la dirección contraria.
Esto no es lo que se esperaría en una situación de larga duración, pero este estudio demuestra que 2015 BZ509 lo ha estado haciendo durante al menos decenas de miles de ‘vueltas’, cambiando de carril para esquivar al camión gigante cada vez que se encuentran. De hecho, la gravedad de Júpiter le ayuda a mantener este estado empujándole un poco en cada órbita y ayudándole así a mantenerse sincronizado.
2015 BZ509 es el primer asteroide que se conoce que mantiene esta relación con un planeta. Los cálculos demuestran que seguirá navegando tranquilamente por su inusual trayectoria durante al menos el próximo millón de años.
Las galaxias satélite de las afueras de la Vía Láctea coexisten con la materia oscura
30/3/2017 de Rochester Institute of Technology / Monthly Notices for the Royal Astronomical Society
La Gran Nube de Magallanes es una galaxia enana satélite bien conocida que se encuentra en órbita cerca de la Vía Láctea y es visible desde el hemisferio sur de la Tierra. Investigadores del RIT piensan que existen galaxias satélite «perdidas» que se encuentran escondidas en la materia oscura y no pueden observarse directamente. Crédito: ESA/NASA/Hubble.
Una investigación realizada por científicos del Instituto Rochester de Tecnología reafirma el modelo cosmológico estándar, o el paradigma de la materia oscura fría, demostrando que la gran estructura polar (un plano de galaxias satélite situado en los polos de la Vía Láctea) se formó mucho después que la Vía Láctea y que es una estructura inestable.
Los investigadores han analizado la distribución de las galaxias enanas de la Vía Láctea que forman la gran estructura polar y la compararon con simulaciones de las galaxias enanas «perdidas» que se piensa que podrían estar escondidas en la materia oscura.
Utilizando medidas de sus movimientos, los astrónomos trazaron las órbitas de las satélites de la Vía Láctea hacia atrás en el tiempo. Sus simulaciones demostraron que la gran estructura polar se rompía y dispersaba, indicando que el plano no es solamente tan viejo como se pensaba inicialmente y que se formó más tarde en la evolución de la galaxia. Esto significa que la gran estructura polar no es dinámicamente estable, por lo que puede que sea una estructura pasajera.
Existe una línea de pensamiento científico que rechaza la existencia de la materia oscura. Estas teorías ponen en duda el paradigma cosmológico estándar que acepta la presencia de una gran estructura polar de galaxias satélite y un plano escondido de galaxias invisibles por la materia oscura. Este estudio apoya la coexistencia de dichas estructuras y refuta el argumento en contra del modelo estándar del Universo.
Detectan superburbujas de gas en expansión alrededor de agujeros negros masivos en el Universo joven
30/3/2017 de Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Izquierda: imagen de una radiogalaxia y una masa de gas, obtenida combinando imágenes individuales en el óptico, el infrarrojo y rayos X. Derecha: ilustración de artista de la galaxia, mostrando la emisión de chorros de material. Créditos: imagen izquierda de NASA/CXC/Durham Univ./D.Alexander et al., NASA/ESA/STScI/IoA/S.Chapman et al., NAOJ/Subaru/Tohoku Univ./T.Hayashino et al., NASA/JPL-Caltech/Durham Univ./J.Geach et al. ; imagen derecha de NASA/CXC/M.Weiss.
Un equipo de investigadores, dirigido por Sandy Morais (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço), ha encontrado superburbujas masivas de gas y de polvo alrededor de dos radiogalaxias lejanas, a unos 11500 millones de años-luz. El objetivo es, en última instancia, averiguar el modo en que los agujeros negros supermasivos afectan a la evolución de las galaxias en las que residen.
Los investigadores utilizaron dos de los telescopios más grandes de la Tierra, el telescopio Keck II (Hawái) y el Gran Telescopio Canarias (Canarias, España) para observar TXS0211−122 y TXS 0828+193, dos potentes radiogalaxias que albergan el tipo más energético de núcleo galáctico activo (AGN) que se conoce. Esta clase de galaxias poseen los agujeros negros más masivos y las emisiones continuas de energía más potentes de que se tiene noticia.
Los investigadores descubrieron las superburbujas de gas en expansión tanto en TXS0211−122 como en TXS 0828+193, con toda probabilidad causadas por una actividad de retroalimentación en la que el AGN inyecta vastas cantidades de energía a la galaxia en la que reside, creando un potente viento que barre gas y polvo y así crea una burbuja en expansión.
El estudio de la simbiosis entre el agujero negro supermasivo y la galaxia es clave para comprender la evolución de las galaxias más masivas. La emisión en el ultravioleta del disco de acreción del agujero negro puede inhibir la formación de estrellas temporalmente al ionizar el medio interestelar, mientras que los grandes flujos de gas que se dirigen hacia el agujero negro puede provocar la inhibición permanente de la formación estelar.
Buscan la superviviente estelar de una explosión de supernova
31/3/2017 de ESA Hubble
Esta imagen, tomada por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, muestra el resto de supernova SNR 0509-68.7, también conocido como N103B (parte superior de la imagen). N103B fue una supernova de tipo Ia, situada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina de nuestra Vía Láctea. Los filamentos rojo-anaranjados visibles en la imagen muestran los frentes de la onda de choque de la explosión de supernova. Crédito: SA/Hubble, NASA.
Un grupo de astrónomos ha estudiado con el telescopio espacial Hubble el resto de una explosión de supernova de tipo Ia llamado SNR 0509-68.7 (también N103B). El resto de supernova está situado en la Gran Nube de Magallanes, a poco más de 160 ooo años-luz de la Tierra. Al contrario que otros muchos restos de supernova, N103B no parece tener una forma esférica sino fuertemente elíptica. Los astrónomos asumen que parte del material expulsado por la explosión chocó contra una nube más densa de material interestelar que lo frenó. La capa de material en expansión abierta por un lado apoya esta idea.
Los astrónomos sospechan que las supernovas de tipo Ia se producen en sistemas binarios en los que por lo menos una de las estrellas de la pareja es una enana blanca. Existen actualmente dos teorías principales que describen cómo estos sistemas binarios llegan a convertirse en supernovas. Estudios como el que ha proporcionado la nueva imagen de N103B (que incluye la búsqueda de restos de explosiones pasadas) pueden ayudar a los astrónomos a confirmar, finalmente, una de las dos teorías.
Una propone que las dos estrellas de la binaria son enanas blancas. Si las estrellas se fusionan una con la otra acabarían produciendo una explosión de tipo Ia. La segunda teoría propone que solo una estrella en el sistema es una enana blanca, mientras que su compañera es una estrella normal. En esta teoría, el material de la estrella compañera es atraído hacia la enana blanca hasta que su masa alcanza un límite, produciendo una espectacular explosión. En este caso, la estrella normal sobreviviría de alguna forma a la explosión. Pero hasta la fecha, nunca se ha encontrado una compañera residual alrededor de ninguna supernova de tipo Ia.
Los astrónomos observaron el resto de supernova N103B buscando una compañera así. Y de hecho han encontrado una estrella candidata que cumple las condiciones de tipo de estrella, temperatura, luminosidad y distancia desde el centro de la explosión original de supernova. Tiene aproximadamente la misma masa que el Sol pero está rodeada por una envoltura de material caliente que probablemente fue expulsado por el sistema anterior a la supernova. Y aunque esta estrella es una candidata a razonable a ser la compañera superviviente de N103B, su estatus no puede establecerse todavía sin investigar más y tener confirmación espectroscópica.
Una misteriosa explosión cósmica intriga a los astrónomos
31/3/2017 de Chandra / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Un misterioso destello de rayos X ha sido descubierto por el observatorio de rayos X Chandra de la NASA en la imagen más profunda en rayos X jamás obtenida. Esta fuente probablemente tienen su origen en algún tipo de fenómeno destructivo, pero podría ser de una clase que los científicos no han visto nunca antes.
La fuente de rayos X, situada en una región del cielo conocida como el Campo Profundo Sur de Chandra, tiene propiedades notables. Antes de octubre de 2014, esta fuente no se detectaba en rayos X , pero entonces explotó y aumentó su brillo en un factor 1000 en unas pocas horas. Después de un día, la fuente había disminuido su brillo completamente por debajo del límite de sensibilidad de Chandra.
Miles de horas de datos de archivo de los telescopios Hubble y Spitzer ayudaron a determinar que la emisión probablemente procedía de una pequeña galaxia poco brillante a unos 10700 millones de años-luz de la Tierra. Durante unos pocos minutos, la fuente de rayos X produjo mil veces más energía que todas las estrellas en esta galaxia.
Las explicaciones posibles de esta fuente de rayos X, según los investigadores, son un estallido de rayos gamma que no estuviera apuntando hacia la Tierra, o uno procedente de más allá de la pequeña galaxia. Una tercera posibilidad es que un agujero negro de tamaño medio desgarrara una estrella enana blanca. Sin embargo, ninguna de estas ideas encaja perfectamente con los datos, indican los científicos.
«Puede que hayamos observado un tipo de fenómeno cataclísmico completamente nuevo», explica Kevin Schawinski (ETH Zurich, Suiza). «Sea lo que sea, necesitamos muchas más observaciones para averiguar qué estamos viendo».
MAVEN revela cómo escapó la atmósfera de Marte al espacio
31/3/2017 de The University of Colorado Boulder / Science
Ilustración de artista de la nave espacial MAVEN de NASA. Crédito: NASA.
El viento solar y la radiación son responsables de las pérdidas en la atmósfera marciana que transformaron Marte de un planeta que podría haber albergado vida hace miles de millones de años en un mundo helado desértico, según los resultados nuevos de la misión MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) de NASA.
«Hemos determinado que la mayor parte del gas que alguno vez estuvo presente en la atmósfera de Marte ha escapado al espacio», comenta Bruce Jakosky ( Laboratory for Atmospheric and Space Physics). El equipo llegó a esta conclusión tras analizar los últimos datos, que revelan que cerca de un 65 por ciento del argon que alguna vez existió en la atmósfera se ha perdido.
Hay muchas formas en las que un planeta puede perder parte de su atmósfera. Por ejemplo, las reacciones químicas pueden encerrar gas en las rocas de la superficie, o una atmósfera puede ser erosionada por radiación y el viento estelar de la estrella progenitora del planeta. El nuevo resultado revela que el viento solar y la radiación fueron responsables de la mayor parte de la pérdida de atmósfera en Marte y que ello fue suficiente para transformar el clima marciano. El viento solar es un flujo delgado de gas conductor de la electricidad que sopla constantemente desde la superficie del Sol.
El Sol primitivo emitía una radiación ultravioleta y vientos solares mucho más intensos, de modo que la pérdida de atmósfera por estos procesos fue probablemente mucho mayor al principio de la historia de Marte, y estos procesos pueden haber sido los dominantes en el control del clima y la habitabilidad del planeta. Es posible que hubiera podido existir vida microbiana en la superficie al principio de la historia de Marte. Cuando el planeta se secó y enfrió, cualquier vestigio de vida se habría desplazado bajo tierra o refugiado en raros oasis ocasionales de la superficie.
Cuatro objetos desconocidos están siendo investigados en la búsqueda del Planeta 9
31/3/2017 de Australian National University
El equipo de búsqueda del Planeta 9 de ANU con los presentadores del programa de la BBC «Stargazing Live», el profesor Brian Cox y el cómico Dara O’Briain, en el observatorio de Siding Spring. Crédito: ANU.
Astrónomos de ANU están investigando cuatro objetos desconocidos que podrían ser candidatos a nuevo planeta del Sistema Solar. El director del trabajo, el Dr. Brad Tucker, comenta que unas 60 000 personas del todo el mundo han clasificado más de cuatro millones de objetos del espacio como parte de la búsqueda ciudadana impulsada por ANU del llamado Planeta 9.
«Hemos detectado asteroides como Quirón y Comacina, lo que demuestra la validez del método que estamos siguiendo para encontrar el Planeta 9 si está ahí», explica el Dr. Tucker.
El telescopio SkyMapper de Siding Spring, utilizado como parte del proyecto, ha sido crucial para descartar áreas del cielo del hemisferio sur en las que podría haber estado situado el Planeta 9. «Hemos conseguido descartar la presencia de un planeta del tamaño de Neptuno en un 90 por ciento del cielo del sur hasta una profundidad de 350 veces la distancia de la Tierra al Sol», comenta el Dr. Tucker
«Con la ayuda de decenas de miles de voluntarios entusiastas cribando cientos de miles de imágenes tomadas por SkyMapper, hemos alcanzado cuatro años de análisis científicos en menos de tres días. Uno de esos voluntarios, Toby Roberts, ha realizado 12000 clasificaciones».
Las personas que deseen participar en este proyecto de ciencia ciudadana de búsqueda del planeta 9 pueden hacerlo en www.planet9search.org. Los investigadores confirmarán si los objetos desconocidos son o no el Planeta 9, planetas enanos o asteroides utilizando otros telescopios de Siding Spring y de otros lugares del mundo.
