Mayo 2017
Descubren una estrella de tipo Sol contaminada con mucho calcio
2/5/2017 de Phys.org / Nature Astronomy
Desde arriba a la izquierda, en sentido horario: imagen de RCW 86 en la frecuencia de 843 MHz; imagen de una nebulosa con forma de arco observada en el óptico en la esquina suroeste de RCW 86; imágenes en el óptico y rayos X de dos fuentes puntuales en el centro del arco. Crédito: Vasilii Gvaramadze.
Un equipo internacional de astrofísicos, dirigido por científicos de Instituto Astronómico Sternberg de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov, ha anunciado el descubrimiento de una estrella de tipo solar en un sistema binario dentro del resto de supernova RCW 86. La observación espectroscópica de esta estrella revela que su atmósfera está contaminada con elementos pesados expulsados durante la explosión de supernova que creó RCW 86. En particular, se descubrió que la abundancia de calcio en la atmósfera estelar excede la abundancia presente en nuestro Sol en un factor seis, lo que apunta a que la supernova pudo pertenecer a un tipo raro de supernova rica en calcio, objetos enigmáticos cuyo origen todavía no está claro.
La evolución de una estrella masiva acaba con una explosión violenta llamada supernova. La parte central de la estrella que explotó se contrae formando una estrella de neutrones, mientras que las capas externas se expanden a gran velocidad y forman una capa extensa gaseosa llamada resto de supernova. Actualmente son conocidos varios restos de supernovas en la Vía Láctea, de los cuales docenas están asociados con estrellas de neutrones. La detección de ejemplos nuevos de estrellas de neutrones en restos de supernovas es muy importante a la hora de comprender la física de las explosiones de supernova.
En el caso del resto de supernova RCW 86 los científicos han llegado a la conclusión de que existe un sistema binario compuesto por una estrella de neutrones y una estrella del mismo tipo que nuestro Sol y que RCW 86 es producto de una explosión de supernova que se produjo cerca del borde de una burbuja de gas.
Hasta hace poco, la explicación más popular para el origen de las supernovas ricas en calcio era la explosión de la capa de helio en estrellas enanas blancas de poca masa. Sin embargo, los resultados obtenidos por Vasilii Gvaramadze y sus colaboradores implican que, bajo ciertas circunstancias, puede que se sintetice también una gran cantidad de calcio en la explosión de estrellas masivas que se encuentran en sistemas binarios.
La primera simulación global de los anillos de Cariclo
2/5/2017 de Center for Computational Astrophysics / The Astrophysical Journal Letters
Visualización construida a partir de la simulación por computadora del anillo doble de Cariclo. Crédito: Shugo Michikoshi, Eiichiro Kokubo, Hirotaka Nakayama, 4D2U Project, NAOJ.
Un equipo de investigadores ha creado un modelo de los dos anillos que rodean Cariclo, el cuerpo más pequeño del Sistema Solar que se sabe que tiene anillos. Se trata de la primera ocasión en que ha sido simulado el sistema entero de anillos utilizando tamaños realistas para las partículas que los constituyen, teniendo en cuenta al mismo tiempo las colisiones e interacciones gravitacionales entre ellas. Considerando la estructura detallada y la imagen global, por primera vez los investigadores han descubierto que el anillo interno de Cariclo debería de ser inestable si no tuviera ayuda. Es posible que las partículas de los anillos sean mucho menores de lo predicho o que exista una luna pastora no descubierta alrededor de Cariclo que estabiliza el anillo.
Los investigadores calcularon con una supercomputadora los movimientos de 345 millones de partículas de los anillos con tamaños realistas de varios metros, teniendo en cuenta las colisiones inelásticas y las atracciones gravitatorias mutuas entre las partículas. Sus resultados demuestran que la densidad de partículas en los anillos debe de ser menor que la densidad del propio Cariclo.
Los científicos han observado también que se forma un patrón de bandas, conocido como «ondas de auto gravedad» en el anillo interior debido a las interacciones entre las partículas. Estas ondas de auto gravedad aceleran la destrucción del anilloEl equipo recalculó el tiempo de vida esperado de los anillos de Cariclo en base a sus resultados y descubrió que el del anillo interior es sólo de entre 1 y 100 años, mucho más corto que las estimaciones previas. Es tan corto que es sorprendente que el anillo todavía esté ahí.
Los investigadores sugieren dos escenarios para la existencia del anillo. «Una posibilidad es que las partículas del anillo sean pequeñas. Si el tamaño de las partículas es solo de unos pocos milímetros, los anillos pueden mantenerse durante 10 millones de años. Otras posibilidad es la existencia de una luna pastora no descubierta que frena la destrucción de los anillos», explica el profesor Eiichiro Kokubo (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ).
Abell 262, Abell 383, Abell 1413, y Abell 2390: ¿es «borrosa» la materia oscura?
2/5/2017 de Chandra / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imágenes de cuatro cúmulos de galaxias que forman parte de la muestra de 13 cúmulos de galaxias utilizados para el estudio de la materia oscura. El modelo considerado ha sido el de la materia oscura fría borrosa. Crédito: imágenes en rayos X de NASA/CXC/Cinestav/T.Bernal et al.; imágenes en el óptico de NASA/STScI.
Un equipo de astrónomos ha utilizados datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA para estudiar las propiedades de la materia oscura, la misteriosa sustancia invisible que constituye la mayor parte de la materia del Universo. El estudio, que incluye 13 cúmulos de galaxias, explora la posibilidad de que la materia oscura sea más «borrosa» que «fría», quizás añadiendo incluso más complejidad alrededor de este misterio cósmico.
Durante varias décadas, los astrónomos han sabido de la existencia de la materia oscura. Sin embargo, siguen sin comprender sus propiedades con detalle. Es decir, quisieran averiguar cómo se comporta en distintos ambientes y, en última instancia, de qué está hecha. El modelo más popular asume que se trata de una partícula más masiva que el protón y que es fría, es decir, que se mueve a velocidades mucho menores que la velocidad de la luz. Este modelo ha tenido éxito en explicar la estructura del universo a muy grandes escalas, mucho mayores que las galaxias, pero tiene problemas explicando cómo se distribuye la materia a escalas menores que las galaxias.
Por ejemplo, el modelo de la materia oscura fría predice que la densidad de materia oscura en el centro de las galaxias es mucho mayor que en las regiones que rodean al centro. Y como la materia normal es atraída hacia la oscura, también debería de haber un fuerte pico de densidad en el centro de las galaxias. Sin embargo, los astrónomos observan que la densidad tanto de materia normal como de materia oscura es mucho más uniforme. Otro problema es que el modelo de materia oscura fría predice un número mucho mayor de galaxias pequeñas en órbita alrededor de galaxias como la Vía Láctea del que observan realmente los astrónomos.
Para resolver estos problemas del modelo de la materia oscura fría, los astrónomos han propuesto modelos alternativos en los que la materia oscura posee propiedades muy distintas. Uno de ellos considera el principio de la mecánica cuántica según el cual cada partícula subatómica tiene asociada una onda. Si la partícula de la materia oscura es de masa extremadamente pequeña (unos diez mil billones de billones de veces menor que la masa de un electrón), su longitud de onda correspondiente sería de unos 3000 años-luz. Esta distancia de un pico de la onda al siguiente es cerca de un octavo de la distancia de la Tierra al centro de la Vía Láctea. Las ondas de partículas distintas pueden entonces solaparse e interferir entre sí como las ondas de un estaque, actuando como un sistema cuántico a escalas galácticas en lugar de atómicas.
La gran longitud de onda de las ondas asociadas a estas partículas significa que la densidad de la materia oscura en el centro de las galaxias no puede tener un pico intenso. Por tanto, para un observador que está fuera de una galaxia, estas partículas parecerían «borrosas» si pudieran ser detectadas directamente, razón por la cual el modelo ha sido llamado de la «materia oscura borrosa». Y como la materia normal es atraída por la materia oscura, también se repartirá a escalas mayores. Esto explicaría de forma natural la ausencia de un fuerte pico en la densidad de materia en el centro de las galaxias.
Cassini encuentra el «gran vacío» cerca de Saturno
2/5/2017 de JPL
Ilustración de artista que muestra la nave Cassini navegando a través del hueco que hay entre Saturno y sus anillos. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Mientras la nave espacial Cassini se prepara para atravesar por segunda vez el estrecho hueco que hay entre Saturno y sus anillos, los ingenieros están encantados y los científicos asombrados porque la región parece estar relativamente limpia de polvo. Esto ha podido ser constatado en los datos que Cassini tomó durante su primer paso a través de la región el 26 de abril.
«La región entre los anillos y Saturno es ‘el gran vacío’, aparentemente», comenta el responsable del proyecto Cassini Earl Maize (JPL). «Cassini mantendrá su curso, mientras los científicos desvelan el misterio de por qué el nivel de polvo es mucho menor de lo esperado».
Un entorno más polvoriento en esta zona podría haber obligado a utilizar la antena principal de la nave, que tiene forma de sartén, como escudo durante la mayoría de los futuros cruces a través del plano de los anillos. Y esto habría forzado a realizar cambios en el momento y modo en que los instrumentos podrían realizar observaciones. Por fortuna, parece que ya no es necesario este «plan B». Todavía faltan 21 pasos, cuatro de ellos a través de los bordes más internos de los anillos, y en estas órbitas la antena sí tendrá que ser utilizada como escudo.
Basándose en imágenes anteriores de Cassini, los modelos de presencia de partículas en la región entre Saturno y sus anillos sugería la ausencia de partículas grandes que supusieran un peligro para la nave espacial. Pero como nunca ninguna nave había atravesado la región antes, los ingenieros de Cassini orientaron el satélite de modo que su antena de 4 m de ancho apuntara en la dirección de procedencia de las partículas de los anillos, protegiendo sus delicados instrumentos como medida preventiva durante su paso del 26 de abril.
Descubren una ola gigante atravesando el cúmulo de galaxias de Perseo
3/5/2017 de Chandra / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen en rayos X del cúmulo de galaxias de Perseo fue obtenida a partir de 16 días de observaciones con Chandra. Los investigadores filtraron los datos para realzar el contraste de los bordes y hacer que los detalles sutiles fuesen más obvios. Un óvalo marca la posición de una enorme ola que circula por el gas. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/Stephen Walker et al.
Combinando datos del observatorio de rayos X Chandra con observaciones en radio y simulaciones por computadora, un equipo internacional de científicos ha descubierto una gran onda de gas caliente en el cercano cúmulo de galaxias de Perseo. Con una extensión de unos 200 000 años-luz, la ola tiene el doble del tamaño de nuestra galaxia la Vía Láctea. Los investigadores afirman que la onda se formó hace miles de millones de años, después de que un pequeño cúmulo de galaxias rozara Perseo y provocara que su enorme reserva de gas se derramara por un enorme volumen de espacio.
Los cúmulos de galaxias son las estructuras mayores ligadas por la gravedad que existen en el Universo actual. Con una extensión de unos 11 millones de años-luz y situado a 240 millones de años-luz de distancia, el cúmulo de galaxias de Perseo recibe su nombre por la constelación que lo alberga. Como en todos los cúmulos de galaxias, la mayor parte de la materia observable se halla en forma de gas que se encuentra a una temperatura de decenas de millones de grados, por lo que brilla en rayos X. Las observaciones con Chandra han revelado varias estructuras en este gas, desde enormes burbujas producidas por el agujero negro supermasivo de la galaxia central del cúmulo, NGC 1275, a una enigmática formación cóncava conocida como la «bahía».
La forma cóncava de la bahía no pudo originarse a partir de las burbujas creadas por el agujero negro, y las observaciones en radio demuestran que la estructura no produce ninguna emisión, al contrario de lo que cabría esperar en una estructura asociada con la actividad del agujero negro. Los investigadores compararon entonces la imagen de Perseo con simulaciones por computadora de cúmulos de galaxias en proceso de fusión.
Una simulación en concreto parece que explica la formación de la bahía. En ella, el gas de un gran cúmulo parecido a Perseo se ha dividido en dos componentes, una región central «fría» con temperaturas en torno a los 30 millones de grados centígrados, y una zona alrededor donde el gas está tres veces más caliente. Más tarde, un pequeño cúmulo de galaxias, con la masa de unas mil galaxias como la Vía Láctea, roza el cúmulo grande, pasando a unos 650 000 años-luz de su centro. El paso crea una perturbación gravitatoria que revuelve el gas como la leche en el café, creando una espiral de gas frío que se expande. Después de unos 2500 millones de años, cuando el gas se ha elevado hasta unos 500 000 años-luz del centro, se forman grandes ondas que circulan por su periferia durante millones de años antes de disiparse.
Se trata de versiones gigantes de las ondas de Kelvin-Helmholtz que aparecen siempre que hay una diferencia de velocidades en las superficies en contacto de dos fluidos, como el viento soplando sobre el agua. Se encuentran en el océano, en formaciones de nubes e incluso en el Sol. «Pensamos que la bahía que vemos en Perseo es parte de una onda de Kelvin-Helmholtz», explica Stephen Walker (Goddard Space Flight Center, NASA).
SOFIA confirma que un sistema planetario cercano es similar al nuestro
3/5/2017 de SOFIA / The Astronomical Journal
Ilustración de artista del sistema de epsilon Eridanus mostrando epsilon Eridani b en primer plano a la derecha, un planeta con la masa de Júpiter en órbita alrededor de su estrella progenitora al borde de un cinturón de asteroides. Al fondo puede verse otro cinturón estrecho de asteroides o cometas además de un cinturón más exterior similar en tamaño al cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar. La similitud de la estructura de epsilon Eridani con la de nuestro Sistema Solar es notable, aunque epsilon Eridani es mucho más joven que nuestro Sol. Las observaciones de SOFIA han confirmado la existencia del cinturón de asteroides junto a la órbita del planeta joviano. Crédito: NASA/SOFIA/Lynette Cook.
El observatorio volador SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) de NASA ha completado recientemente un estudio detallado de un sistema planetario cercano. Las investigaciones confirmaron que posee una arquitectura notablemente parecida a la de nuestro Sistema Solar.
Situado a 10.5 años-luz de distancia en la constelación Eridanus del hemisferio austral, la estrella epsilon Eridani alberga el sistema planetario más cercano alrededor de una estrella similar a nuestro Sol primitivo. Es un lugar privilegiado para investigar cómo se forman los planetas alrededor de estrellas como nuestro Sol.
Estudios previos indican que epsilon Eridani posee un disco de escombros de material sobrante del proceso de construcción de planetas. Los escombros pueden ser gas y polvo, así como cuerpos pequeños y helados. Los discos de escombros pueden ser discos anchos y continuos o concentrados en cinturones estrechos, parecidos al cinturón de asteroides y al cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar. Además, una cuidadosa medida del movimiento de epsilon Eirdani indica que un planeta con casi la misma masa que Júpiter gira alrededor de la estrella a una distancia comparable a la de Júpiter respecto del Sol.
Las nuevas observaciones de SOFIA indican que los escombros calientes de epsilon Eridani se distribuyen por lo menos en un anillo estrecho, por contraposición a un disco ancho continuo. «La alta resolución espacial de SOFIA combinada con el impresionante rango dinámico de la cámara FORCAST nos permiten resolver la emisión caliente alrededor de epsilon Eridani, confirmando el modelo que sitúa el material caliente cerca de la órbita del planeta joviano», explica Kate Su (Universidad ed Arizona). «Además es necesaria la presencia de un objeto de masa planetaria para frenar la capa de polvo procedente de la zona exterior, similar al papel que juega Neptuno en nuestro Sistema Solar. Es realmente impresionante cómo epsilon Eridani, una versión mucho más joven de nuestro Sistema Solar, está siendo construido como el nuestro».
El origen de la hipotética señal de materia oscura de la Vía Láctea puede que no sea tan oscuro
3/5/2017 de SLAC / The Astrophysical Journal
El exceso de rayos gamma procedente del centro de la Vía Láctea está asociado probablemente a una población de púlsares que giran rápidamente (estrellas de neutrones muy densas y altamente magnetizadas que emiten «haces» de rayos gamma como faros cósmicos). La situación de los púlsares en la región más vieja de la galaxia sugiere que están robando energía de estrellas compañeras, prolongando así su vida. La imagen del fondo muestra el centro galáctico tal como lo ve el observatorio de rayos X Chandra de NASA. Crédito: NASA/CXC/University of Massachusetts/D. Wang et al.; Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory.
Un misterioso resplandor de rayos gamma procedente del centro de la Vía Láctea es, con mucha probabilidad, provocado por púlsares – los núcleos increíblemente densos, y que giran a gran velocidad, de estrellas antiguas que eran hasta 30 veces más masivas que el Sol. Esta es la conclusión de un nuevo análisis realizado por un equipo internacional de astrofísicos. El descubrimiento arroja dudas sobre interpretaciones anteriores de la señal como un indicio potencial de materia oscura, un tipo de materia que constituye el 85 por ciento de toda la materia del Universo y que hasta ahora ha evitado ser detectada.
«Nuestro estudio demuestra que no necesitamos materia oscura para entender la emisión en rayos gamma de nuestra galaxia», explica Mattia Di Mauro (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, KIPAC). «En cambio, hemos identificado una población de púlsares en la región alrededor del centro galáctico que arroja luz nueva sobre la historia de formación de la Vía Láctea».
«Dos estudios recientes de equipos de USA y los Países Bajos han demostrado que el exceso de rayos gamma emitido por el centro galáctico es punteado, no suave como esperaríamos en el caso de una señal de materia oscura», comenta Eric Charles (KIPAC). «Esos resultados sugieren que los puntos pueden ser debidos a fuentes puntuales que no podemos ver como fuentes individuales con LAT [el telescopio de gran área del observatorio espacial Fermi de NASA] debido a que la densidad de fuentes de rayos gamma es muy alta y el brillo difuso es más intenso en el centro galáctico».
«Considerando que un 70 por ciento de todas las fuentes puntuales de la Vía Láctea son púlsares, se trataría de los candidatos más probables», explica Di Mauro. «Pero utilizamos una de sus propiedades físicas para llegar a nuestra conclusión. Los púlsares poseen espectros muy particulares, ya que su emisión cambia de un modo específico con la energía de los rayos gamma que emiten. Utilizando la forma de estos espectros pudimos crear un modelo correcto del resplandor del centro galáctico empleando una población de unos 1000 púlsares y sin introducir procesos en los que participasen partículas de materia oscura».
A gran profundidad en el interior de la galaxia M87
3/5/2017 de Max Planck Institute for Radio Astronomy / Astronomy & Astrophysics
Ilustración esquemática del proceso turbulento de inyección de masa desde el disco de acrecimiento de un agüero negro supermasivo al interior de un campo magnético espiral. Crédito: Axel. M. Quetz/MPIA Heidelberg.
La cercana y gigantesca radio galaxia M87 alberga un agujero negro supermasivo y es famosa por su brillante chorro de material que domina el espectro electromagnético abarcando diez órdenes de magnitud en frecuencia. Debido a su proximidad, notoriedad del chorro y gran masa del agujero negro, M87 es el mejor laboratorio para investigar la formación, aceleración y colimación de chorros relativistas. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Silke Britzen (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn) ha encontrado pruebas de la existencia de procesos turbulentos que conectan el disco de acrecimiento y el chorro de esa galaxia, aportando datos sobre el problema del origen de los chorros astrofísicos.
Los agujeros negros son responsables de algunos de los fenómenos más enigmáticos de la astrofísica. Los agujeros negros activos producen radiación por la adquisición de materia que forma un disco de acrecimiento que rodea el motor central. Una señal clara de que un agujero negro está acretando materia activamente en el centro de una galaxia es la presencia de enormes chorros de material que son expulsados desde el núcleo galáctico a megaparsecs de distancia, mucho más allá del límite ópticamente visible de la galaxia.
M87, la galaxia central del cúmulo de Virgo, se encuentra a una distancia de sólo 17 Mpc (correspondiente a 50 millones de años-luz). Es el segundo núcleo galáctico activo más cercano a nosotros, albergando un agujero negro activo de 6 mil millones de masas solares en su centro. M87 fue la primera galaxia donde se pudo identificar un chorro y es uno de los que han sido estudiados más a fondo. Puede verse por todo el espectro electromagnético, desde radio a rayos X. Pero a pesar del gran número de observaciones disponible, todavía se desconoce la conexión entre el agujero negro que acreta material y el chorro que emite radiación electromagnética.
Ahora un equipo de investigadores ha estudiado este problema observando M87 con el conjunto de radiotelescopios que forma la red del VLBA. «Reanalizamos estos datos, lo que nos proporcionó pistas sobre los procesos complejos que relacionan el chorro y el disco de acrecimiento de M87», explica Britzen. La mejor explicación para los resultados obtenidos es la existencia de procesos rápidos turbulentos con fenómenos de reconexión magnética, similares a los observados a escalas mucho menores en la superficie del Sol. «Hay buenas razones para pensar que la superficie del disco de acrecimiento se comporta de modo parecido a la superficie del Sol: gas caliente burbujeante en el que se producen fenómenos propios de la actividad magnética, como la reconexión y las fulguraciones», añade Christian Fendt (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg). Mientras que cerca de la superficie del disco las estructuras magnéticas a pequeña escala dominan el aporte de masa al chorro, a distancias mayores sólo sobrevive la estructura del campo magnético global espiral, que gobierna el movimiento del chorro.
VISTA atraviesa el velo polvoriento de la Pequeña Nube de Magallanes
4/5/2017 de ESO / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
La Pequeña Nube de Magallanes es un llamativo objeto del cielo del sur que puede verse incluso a simple vista. Pero los telescopios de luz visible no pueden obtener una visión clara de lo que hay en la galaxia debido a las nubes de polvo interestelar que lo impiden. Las capacidades infrarrojas de VISTA han permitido a los astrónomos ver con más claridad que nunca la miríada de estrellas que hay en esta galaxia vecina. El resultado es esta imagen sin precedentes (la imagen infrarroja más grande jamás obtenida de la Pequeña Nube de Magallanes) totalmente inundada con millones de estrellas. Además de ver la Pequeña Nube de Magallanes, en esta imagen de muy amplio campo se distinguen muchas galaxias de fondo y varios cúmulos de estrellas, incluyendo el brillante cúmulo globular 47 Tucanae, en la parte derecha de la imagen. Crédito: ESO/VISTA VMC
La Pequeña Nube de Magallanes es un llamativo objeto del cielo del sur que puede verse incluso a simple vista. Pero los telescopios de luz visible no pueden obtener una visión clara de lo que hay en la galaxia debido a las nubes de polvo interestelar que lo impiden. Las capacidades infrarrojas de VISTA han permitido a los astrónomos ver con más claridad que nunca la miríada de estrellas que hay en esta galaxia vecina. El resultado es esta imagen sin precedentes (la imagen infrarroja más grande jamás obtenida de la Pequeña Nube de Magallanes) totalmente inundada con millones de estrellas.
La Pequeña Nube de Magallanes (SMC por sus siglas en inglés) es una galaxia enana, más pequeña que su gemela, la Gran Nube de Magallanes (LMC). Son dos de nuestras galaxias vecinas más cercanas: SMC se encuentra a unos 200.000 años luz de distancia, tan sólo una doceava parte de la distancia a la conocida galaxia de Andrómeda. Como resultado de las interacciones entre ellas y con la propia Vía Láctea, ambas tienen una forma bastante peculiar.
Su relativa proximidad a la Tierra hace de las Nubes de Magallanes las candidatas ideales para estudiar cómo se forman y evolucionan las estrellas. Sin embargo, mientras que ya se sabía que la distribución y la historia de la formación de estrellas en estas galaxias enanas era bastante compleja, uno de los mayores obstáculos para la obtención de observaciones claras de esa formación estelar ha sido el polvo interestelar. Enormes nubes de estos diminutos granos dispersan y absorben la radiación emitida por las estrellas —especialmente en el rango visible—, limitando lo que puede ser visto por los telescopios desde la Tierra. Esto se conoce como extinción (producida por el polvo).
SMC está llena de polvo, y la luz visible emitida por sus estrellas sufre una extinción significativa. Afortunadamente, no toda la radiación electromagnética se ve igualmente afectada por el polvo. La radiación infrarroja pasa a través del polvo interestelar mucho más fácilmente que la luz visible, por lo que observando la luz infrarroja de una galaxia podemos aprender acerca de las nuevas estrellas que se forman dentro de las nubes de polvo y gas.
VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope, telescopio de sondeo en el visible y el infrarrojo) fue diseñado para obtener imágenes de la radiación infrarroja. El sondeo VMC (VISTA Survey of the Magellanic Clouds) se centra en cartografiar tanto la historia de la formación estelar en ambas nubes como su estructura tridimensional. Gracias a VMC se han obtenido imágenes infrarrojas de millones de estrellas de la Pequeña Nube de Magallanes, proporcionando una visión sin precedentes que casi no se ha visto afectada por la extinción del polvo.
Una película nueva muestra el primer zambullido de Cassini en Saturno
4/5/2017 de JPL
Una nueva secuencia de imágenes tomadas por la nave espacial Cassini de NASA muestra lo que vio la nave mientras cruzaba sobre Saturno durante el primer paso del Gran Final entre el planeta y sus anillos del 26 de abril. La película corresponde a una hora de observaciones mientras la nave se desplazaba hacia el sur sobre Saturno. Empieza con una imagen del vórtice que tiene el planeta en el polo norte y luego se dirige más allá de la frontera exterior de la corriente con forma de hexágono.
«Me sorprendió ver tantos bordes definidos a lo largo de la frontera exterior del hexágono y del antepecho del vértice polar», comenta Kunio Sayanagi (Hampton University). «Algo debe de estar impidiendo que se mezcle el material que se encuentra a latitudes diferentes para que se mantengan esos bordes», explica.
Hacia el final de la película, la cámara gira cuando la nave se reorienta para apuntar su gran antena en la dirección de desplazamiento. La antena fue utilizada como escudo protector durante el cruce del plano de anillos de Saturno. A medida que tomaba las instantáneas de la película, la altitud de Cassini sobre las nubes descendió de 72 400 kilómetros a 6 700 kilómetros. Al bajar también cambió el tamaño de las estructuras distinguibles en la atmósfera, pasando de 8.7 kilómetros por pixel a sólo 810 metros por pixel.
«Las imágenes del primer paso son magníficas, pero fuimos conservadores con los parámetros de la cámara. Planeamos actualizar nuestras observaciones en una oportunidad similar el 28 de junio y pensamos que conseguiremos imágenes todavía mejores», comenta Andrew Ingersoll (Caltech).
Un estudio nuevo sugiere que la mayoría de los planetas habitables podrían carecer de tierra firme
4/5/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Los continentes de otros mundos habitables pueden emerger a duras penas sobre el nivel del mar, como la mayor parte de Europa en esta ilustración, que representa la Tierra cubierta por océanos en un 80%. Crédito: Antartis / Depositphotos.com.
Para explorar exoplanetas, quizás sea adecuado llevar un equipo de buceo. Un nuevo estudio ha utilizado un método estadístico para predecir que la mayoría de los planetas habitables pueden estar dominados por océanos que cubran más del 90% del área de su superficie. El autor del estudio, el Dr. Ferguns Simpson (Universidad de Barcelona) ha construido un modelo estadístico, basado en la probabilidad bayesiana, para predecir la distribución de tierra y agua en exoplanetas habitables.
Para que una superficie planetaria tenga grandes regiones de tierra y agua tiene que existir un delicado equilibro entre el volumen de agua que retiene con el paso del tiempo y cuánto espacio de almacenaje poseen sus cuencas oceánicas. Ambas cantidades pueden variar sustancialmente entre la variedad de mundos que contengan agua, y la razón por la que los valores de la Tierra están tan bien equilibrados es un enigma todavía por resolver.
El modelo de Simpson predice que la mayoría de los planetas habitables están dominados por océanos que ocupan más del 90 % de su superficie. Llega a esta conclusión porque la Tierra es ella misma casi lo que llamaríamos un «mundo de agua», un planeta donde toda la tierra está sumergida bajo un solo océano. «Un escenario en el que la Tierra tuviera menos agua que la mayoría de los demás planetas habitables encaja en los resultados de las simulaciones, y puede explicar por qué algunos planetas son menos densos de lo que esperábamos», comenta Simpson.
Para comprobar el modelo estadístico, Simpson ha tenido en cuenta mecanismos de retroalimentación como el ciclo del agua profunda, y los procesos de erosión y deposición. También propone una aproximación estadística para determinar la disminución de suelo habitable en planetas con océanos más pequeños, al estar más dominados por desiertos.
NGC 4696: el latido arrítmico del corazón de un agujero negro
4/5/2017 de Chandra / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen combinada contiene datos en rayos X de Chandra (rojo) que ponen de manifiesto el gas caliente del cúmulo, y datos en radio del Karl G. Jansky Very Large Array (azul), que muestran las partículas de alta energía producidas en chorros que son alimentados por el agujero negro. Los datos en luz visible del telescopio espacial Hubble (verde) muestran galaxias del cúmulo así como otras galaxias y estrellas que están fuera de él. Créditos: rayos X de NASA/CXC/MPE/J.Sanders et al.; óptico de NASA/STScI; radio de NSF/NRAO/VLA.
En el centro del cúmulo de galaxias de Centauro existe una gran galaxia elíptica llamada NGC 4696. Todavía a mayor profundidad hay un agujero negro supermasivo enterrado en el interior del núcleo de esta galaxia. Datos nuevos del observatorio de rayos X Chandra y otros telescopios han revelado detalles acerca de este gigantesco agujero negro, situado a unos 145 millones de años-luz de la Tierra. Aunque el agujero negro en sí no ha sido detectado, los astrónomos están conociéndolo a través de sus efectos sobre la galaxia en la que se encuentra y sobre el gran cúmulo que tiene alrededor.
En ciertos aspectos, el agujero negro se parece a un corazón latiendo que bombea sangre hacia el cuerpo a través de las arterias. De modo similar, un agujero negro puede inyectar material y energía en su galaxia y fuera de ella.
Al examinar los detalles de los datos en rayos X obtenidos por Chandra, los científicos han encontrado pruebas de explosiones repetidas de partículas energéticas en chorros originados por el agujero negro supermasivo del centro de NGC 4696. Estos estallidos crean grandes cavidades en el gas caliente que ocupan el espacio entre las galaxias del cúmulo. Los estallidos también crean ondas de choque, similares a estampidos sónicos producidos por aviones de alta velocidad, que viajan recorriendo decenas de miles de años-luz por el cúmulo.
Los investigadores estiman que estas explosiones en el agujero negro, o «latidos», se han producido cada cinco a diez millones de años. Además de la gran diferencia en las escalas de tiempo, estos latidos también se distinguen de los latidos de corazón típicamente humanos en que no se producen a intervalos particularmente regulares. Las explosiones también parecen haber expulsado gas que ha sido enriquecido con elementos generados por explosiones de supernovas. Las regiones con la densidad más alta en elementos pesados están situadas a la derecha del agujero negro. Una densidad más baja en elementos pesados cerca del agujero negro apoya la idea de que el gas enriquecido procede del centro del cúmulo y está asociado con las explosiones en el agujero negro. La energía producida por el agujero negro también es capaz de impedir que se enfríe la enorme reserva de gas caliente, impidiendo que se forme un gran número de estrellas en dicho gas.
La frontera final de los Campos Fronterizos
5/5/2017 de ESA Hubble
Con la observación final del cúmulo lejano de galaxias Abell 370 (a unos 5 mil millones de años-luz) el programa Campos Fronterizos se da por concluido. Crédito: NASA, ESA/Hubble, HST Frontier Fields.
El telescopio espacial Hubble de NASA/ESA ha mirado a 6 mil millones de años-luz en el espacio para resolver estructuras extremadamente débiles del cúmulo de galaxias Abell 370 que no habían sido vistas anteriormente. Abell 370 forma parte del programa Campos Fronterizos (Frontier Fields) que emplea cúmulo masivos de galaxias para estudiar los misterios de la materia oscura y del Universo muy temprano.
La enorme influencia gravitatoria de Abell 370 deforma el espacio-tiempo de sus alrededores, haciendo que la luz procedente de galaxias situadas por detrás de él se disperse siguiendo caminos múltiples, creando imágenes de las galaxias distorsionadas y realzadas. El efecto se manifiesta en una serie de trazos y arcos que se curvan alrededor del centro de la imagen. De esto modo, los cúmulos de galaxias masivos pueden actuar como telescopios naturales, proporcionando a los astrónomos imágenes cercanas de galaxias muy lejanas que se encuentran por detrás del cúmulo, un vistazo al Universo en su infancia, sólo unos pocos cientos de millones de años después de Big Bang.
Esta imagen de Abell 370 fue captada como parte del programa de Campos Fronterizos, que empleó 630 horas del tiempo de observación del telescopio espacial Hubble. Se tomaron imágenes con detalle exquisito de seis cúmulos de galaxias, entre ellos Abell 370, que fue el último en ser finalizado. El estudio de cúmulos de galaxias masivos también ayuda a medir la distribución de la materia normal y de la materia oscura en esos cúmulos. Al estudiar sus propiedades de lente gravitatoria, los astrónomos han determinado que Abell 370 contiene dos grandes masas separadas de materia oscura, apoyando así a la hipótesis de que este cúmulo es realmente el resultado de la unión de dos cúmulos más pequeños que se están juntando.
El programa Campos Fronterizos produjo las observaciones más profundas jamás obtenidas de cúmulos de galaxias y de galaxias situadas por detrás de ellos. Estas observaciones ayudan a los astrónomos a comprender cómo aparecieron las estrellas y galaxias después de las edades oscuras del Universo, cuando el espacio era oscuro, opaco y estaba lleno de hidrógeno.
Un róver de NASA toma muestras de dunas lineales activas en Marte
5/5/2017 de JPL
Esta imagen tomada por la cámara del mástil de Curiosity (Mastcam) muestra dos escalas de ondulaciones, además de otras texturas, en un área donde la misión ha examinado una duna con forma lineal, situada en el campo de dunas de Bagnold, en la región inferior del Monte Sharp. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Mientras se dirige cuesta arriba desde una banda de dunas onduladas de arena, el róver Curiosity de NASA porta un puñado de arena oscura para su análisis a bordo, que completará las investigaciones del róver de esas dunas. Desde principios de febrero a inicios de abril, el róver examinó cuatro localizaciones cerca de una duna linear para comparar con lo que había descubierto a finales de 2015 y principios de 2016 durante su investigación de dunas con forma de creciente. Esta campaña de dos fases es el primer estudio detallado de dunas activas fuera de la Tierra.
Entre las preguntas que la campaña de dunas marciana busca responder está la cuestión de cómo el viento da formas distintas a las dunas que están relativamente cerca entre sí, en la misma cara de la misma montaña. O si el viento ordena los granos de arena de modos que afecten a la distribución de las composiciones minerales, lo que tendría implicaciones para los estudios de las areniscas marcianas.
«En estas dunas lineales el régimen del viento es más complicado que en las dunas con forma de creciente que estudiamos anteriormente», explica Mathieu Lapotre (Caltech). «Parece haber más contribución del viento que baja por la ladera de la montaña aquí en comparación con las dunas crecientes de más al norte». Las dunas lineales se encuentran cuesta arriba y a 1.6 km al sur de las dunas crecientes. Ambas localizaciones forman parte de un cinturón de arena oscura llamado las Dunas de Bagnold, que se extienden a lo largo de varios kilómetros. Este campo de dunas se encuentra en el flanco noroccidental del Monte Sharp, la montaña a capas por la que está ascendiendo Curiosity.
Una razón por la que se decidió seguir adelante antes de acabar con el análisis de la muestra de arena es el estado del taladro de toma de muestras en rocas de Curiosity, que no ha sido utilizado con una roca desde que apareció un problema en el mecanismo de alimentación hace cinco meses. Los ingenieros están investigando cómo el uso de la vibración para transportar las muestras puede afectar al mecanismo de alimentación del taladro, que es utilizado para desplazarlo ligeramente hacia adelante y hacia atrás. Además, los vientos fuertes en la zona de las dunas lineales estaban complicando el proceso de vertido de material de la muestra en los puertos de entrada de los instrumentos de laboratorio.
Un exo-Venus en el vecindario local
5/5/2017 de AAS NOVA / The Astronomical Journal
Ilustración de artista de un exoplaneta similar a Venus, en órbita cerca de su estrella. Crédito: CfA / Dana Berry.
La Tierra es un gran lugar donde vivir, y Venus no lo es en absoluto. Ambos tienen masas y densidades similares. Así que, ¿por qué uno evolucionó para mantener vida y el otro se convirtió en un horno inhóspito y estéril? Ésta es una pregunta que podríamos ser capaces de responder si pudiésemos conseguir observaciones de otros planetas parecidos a Venus y la Tierra. El descubrimiento reciente de un exo-Venus en nuestro vecindario solar podría suponer un paso adelante hacia este objetivo.
Un equipo de científicos dirigido por Isabel Angelo (SETI Institute, NASA Ames Research Center, y UC Berkeley) ha anunciado el descubrimiento de Kepler-1649b, un exoplaneta que transita por delante de una estrella situada a solo 210 años-luz de distancia. Kepler-1649b es único en el sentido de que siendo aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra y Venus también recibe una cantidad de luz estelar parecida a la que llega a Venus.
Angelo y sus colaboradores realizaron una serie de observaciones de seguimiento después del descubrimiento con Kepler del planeta, para verificar su naturaleza y conocer sus propiedades. Descubrieron que Kepler-1649b tiene un radio que es 1.08 veces el de la Tierra y recibe un flujo incidente de radiación solar que es 2.3 veces el de la Tierra, y muy parecido al flujo incidente que recibe Venus. Kepler-1649b está alrededor de una estrella que sólo tiene un cuarto del radio de nuestro Sol, y se encuentra en órbita mucho más cerca de su estrella, rodeándola una vez cada 8.7 días.
Sin embargo, hay varios factores que lo diferencian de Venus. Kepler-1649b sufre los efectos de la variabilidad de su estrella, una enana de tipo M típicamente más activa magnéticamente que nuestro Sol. Además recibe radiación de menor energía debido a que su estrella, más fría que el Sol, emite radiación a frecuencias menores que el Sol. Además puede estar sujeto a fuertes efectos de marea producidos por la estrella al tener una órbita tan cercana a ella, que influirán a su vez en la existencia de estaciones y en la actividad geológica del planeta.
¿Fue un cometa el responsable del frío que mató a los mamuts?
5/5/2017 UC Santa Barbara / Scientific Reports
Este perfil en un acantilado del Cañón de Arlington, en la Isla de Santa Rosa, tiene una gran cantidad de platino. Fuente: UC Santa Barbara.
Hace unos 13000 años los grandes mamíferos de la edad del hielo conocidos como megafauna (caballos, camellos, mamuts, mastodontes y muchos otros) desaparecieron repentinamente en América del Norte. Al mismo tiempo, una cultura humana ampliamente dispersa se desvaneció. Y aumenta el número de pruebas que sugieren que todo esto ocurrió de manera espectacular a causa de un cometa o asteroide que chocó contra la Tierra.
El geólogo James Kennett (UC Santa Barbara) y sus colaboradores apoyan este argumento con pruebas de este evento, que causó un periodo frío conocido como el Dryas Reciente. El equipo de investigadores había identificado anteriormente, en una capa delgada correspondiente a la Frontera del Dryas Reciente, fechada en hace 12800 años, una rica colección de esférulas de alta temperatura, cristal fundido, nanodiamantes y otros materiales exóticos, que sólo podrían ser explicados por un impacto cósmico. Ahora pueden añadir el platino a la lista.
«Hemos identificado una característica fácilmente mensurable e identificable de esta capa de impacto, que había sido bien data con anterioridad», explica Kennet. «Esto proporciona una marcador temporal de gran valor para comparar con la multitud de cambios abruptos que ocurrieron alrededor de esta época, incluyendo las extinciones, desplazamientos culturales humanos y declive de la población, y el cambio climático».
Los investigadores analizaron la presencia de platino y paladio, indicadores de un impacto, en muestras de sedimentos de 11 lugares, entre ellos la cueva Sheriden en Ohio, donde eran evidentes los restos de megafauna extinta hasta la capa del impacto. Entonces los científicos ampliaron su análisis incluyendo varias localizaciones adicionales aunque peor datadas en Carolina del Norte y del Sur, que contenían restos arqueológicos indicativos de la posición de la capa correspondiente a la Frontera del Dryas Reciente. En cada uno de estos lugares se encontró una anomalía en la cantidad de platino, exactamente al principio del Dryas Reciente, tal como se había predicho.
Kennet señala que esta anomalía en la abundancia de platino probablemente se convierta en la marca identificadora del impacto cósmico y la posterior extinción de los mamuts en Norteamérica, al igual que la anomalía del iridio marca el final del Cretáceo y las extinciones de los dinosaurios.
Imprimir bloques de polvo lunar utilizando el calor del Sol
8/5/2017 de ESA
Un bloque triangular impreso en 3D de suelo lunar simulado y fundido con luz solar concentrada. Crédito: ESA–G. Porter, CC BY-SA 3.0 IGO.
Utilizando suelo lunar simulado y luz solar concentrada, los ingenieros de ESA han imprimido bloques en 3D, demostrando un principio que los futuros colonos lunares podrían aplicar para la construcción de asentamientos en la Luna.
«Tomamos material lunar simulado y lo cocinamos en un horno solar», explica el ingeniero de materiales Advenit Makaya. «Esto se hizo sobre la placa de una impresora 3D, horneando capas sucesivas de 0.1 mm de grosor de polvo lunar a 1000 ºC. Podemos completar un bloque de construcción de 20 x 10 x 3 cm en unas cinco horas». Como material inicial, los ingenieros emplearon suelo lunar comercial a base de material volcánico terrestre, procesado de modo que imita la composición y tamaños de los granos del suelo lunar genuino.
El horno solar se encuentra en el Centro Aeroespacial Alemán de Colonia. Posee un conjunto de 147 espejos curvos que focalizan la luz solar creando un haz de alta temperatura que funde los granos de polvo. Pero como el tiempo meteorológico no siempre acompaña en Europa del norte, el Sol a veces es simulado con un conjunto de lámparas de xenon de las que se encuentran típicamente en proyectores de cine.
Los bloques resultantes tienen la resistencia del yeso y van a ser sometidos a un exhaustivo estudio mecánico. «Por ahora este proyecto es una prueba de concepto, demostrando que un método de construcción lunar así es factible».
Gaia toma una imagen de otra galaxia
8/5/2017 de ESA
Imagen de Gaia de la galaxia M33. Crédito: ESA/Gaia/DPAC.
Mientras compila un censo sin precedentes de mil millones de estrellas en nuestra Galaxia, la misión Gaia está también estudiando estrellas fuera de nuestra Vía Láctea. Una nueva imagen de M33, también conocida como galaxia del Triángulo, muestra decenas de miles de estrellas detectadas por Gaia, incluyendo un pequeño censo estelar en la región de formación de estrellas NGC 604. Se trata de un claro ejemplo del potencial de la misión para detectar y caracterizar estrellas en galaxias cercanas.
Gaia, la misión de astrometría de precisión de la ESA, explora el cielo desde el 25 de julio de 2014. Aunque su objetivo es observar mil millones de estrellas de nuestra galaxia la Vía Láctea, cerca de un uno por ciento de su contenido total de estrellas, el sistema de detección de a bordo registra una selección mucho más amplia de fuentes cósmicas.
Aunque la mayoría de los objetos detectados son estrellas de la Vía láctea, el satélite también ha estado observando una gran cantidad de estrellas que pertenecen a otras galaxias, proporcionando una importante base de datos para el estudio de poblaciones estelares en otras galaxias. Las observaciones de la galaxia M33 son una demostración clara de las posibilidades de Gaia para los estudios extragalácticos.
Las detecciones de Gaia en M33 corresponden a unas 40 000 de las estrellas más brillantes de la galaxia, una fracción pequeña de su población total, que contiene aproximadamente 40 mil millones de estrellas. En particular, en la región de formación estelar NGC 604 de esta galaxia, Gaia ha detectado unas 150 estrellas individuales, en un área que es 2000 veces más pequeña que el área de la luna llena, revelando que Gaia es capaz de detectar un número importante de estrellas extragalácticas.
Consideran la idea de buscar vida alienígena inteligente largo tiempo extinta
8/5/2017 de Phys.org
Ilustración ela Tierra con una galaxia al fondo. Crédito: CC0 dominio público.
Jason Wright (Penn State) ha publicado un artículo que se pregunta si hemos buscado con intensidad suficiente vida alienígena extinta, en particular formas inteligentes de vida extraterrestre. En su artículo, se cuestiona si estamos dedicando esfuerzos suficientes a buscar pruebas de formas de vida alienígena con tecnología (tecnofirmas) que actualmente estén extintas pero que podrían haber dejado rastros de su existencia en nuestro propio Sistema Solar (donde todo está mucho más cerca que en el siguiente sistema estelar más cercano).
Wright no está sugiriendo que tales formas de vida existieran en el pasado, o que haya alguna prueba de ellas. Simplemente sugiere que como parte de una búsqueda exhaustiva de formas de vida alienígena deberíamos de incluir aquéllas que podrían haber estado cerca pero que, por cualquier razón, bien se marcharon o bien se extinguieron. Destaca que la mayor parte de la investigación actual de vida fuera de la Tierra está centrada en la búsqueda de biofirmas, pruebas de vida extraterrestre que sigue viva hoy en día, incluyendo microbios sencillos.
Las pruebas de alienígenas extintos serían difíciles, por no decir imposibles, de encontrar en la Tierra, debido a la tectónica de placas, la meteorología, etc., si se consideran periodos de tiempo de millones de años. Pero otros cuerpos de nuestro Sistema Solar son capaces de albergar material durante periodos de tiempo muy largos debido a estructuras subterráneas que ofrecen protección frente a choques con meteoritos y la radiación solar, siendo algunos ejemplos los asteroides o lunas que, si los extraterrestres alguna vez visitaron nuestro Sistema Solar, les habrían proporcionado cobijo y privacidad,
Wright señala que estas tecnofirmas podrían ser de carácter muy variado, desde pruebas de minería a materiales que no pueden haberse formado de manera natural.
Controlando la salud de los pulmones de los astronautas
8/5/2017 de Phys.org
La astronauta de ESA Samantha Cristoforetti en la Estación Espacial Internacional trabajando con el equipo de instrumentos que se utilizan para investigar la salud pulmonar de los astronautas. Crédito: ESA/NASA.
Los astronautas que están en el espacio son fuentes valiosas de datos científicos. Los investigadores toman muestras de sangre y orina para entender qué efectos tiene en sus cuerpos el vivir en aparente ausencia de gravedad. En un experimento concreto, los científicos se han interesado por su respiración. El instituto Karolinska de Estocolmo, Suecia, está analizando el aire que exhalan los astronautas para comprobar la salud de sus pulmones. Los resultados les han dejado sin respiración.
El experimento mide el nivel de óxido nítrico en los pulmones de los astronautas, una molécula que se produce de forma natural en los pulmones y que ayuda a regular el flujo de sangre. Las cantidades pequeñas son normales, pero niveles excesivos indican inflamación de las vías respiratorias causada por factores ambientales como polvo y contaminación, o enfermedades como el asuma.
En la Estación los astronautas respiran con un instrumento analizador a presión normal y a la presión reducida de la escotilla Quest (parecida a la presión en hábitats futuros en colonias de la Luna o Marte). Los resultados son comparados con las medidas tomadas antes de que iniciaran el vuelo.
Los resultados preliminares son sorprendentes. Aunque los niveles de óxido nítrico eran menores durante la estancia en el espacio de los astronautas, tal como se esperaba, hallaron que los niveles disminuían inicialmente justo antes del vuelo. Los investigadores todavía no están seguros de por qué.
Pero los niveles más bajos en los pulmones de los astronautas indican que los investigadores han de cambiar el nivel considerado como «saludable» en el caso de vuelos espaciales. Si lo que se considera un nivel normal de óxido nítrico en los humanos en la Tierra puede ser de hecho una señal de inflamación de las vías respiratorias en los astronautas que se encuentran en el espacio, los investigadores dispondrán de estándares más precisos con los que realizar más investigaciones sobre salud pulmonar en el espacio.
Explican el misterio del oxígeno en los cometas
9/5/2017 de Caltech / Nature Communications
Konstantinos Giapis ha demostrado que el oxígeno molecular puede producirse sobre la superficie de los cometas utilizando experimentos de laboratorio. Con su colaborador Yunxi Yao disparó moléculas de agua a alta velocidad (izquierda) contra superficies de silicio y hierro oxidados, observando la producción de un penacho de material que incluía oxígeno molecular. Los átomos de oxígeno son las bolas de color rojo, y los de hidrógeno son las azules. Crédito: Caltech.
El descubrimiento de que los cometas producen gas de oxígeno fue anunciado en 2015 por los científicos que estudiaban el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko con la nave espacial Rosetta de la ESA. La misión halló de forma inesperada niveles abundantes de oxígeno molecular en la atmósfera del cometa. El oxígeno molecular es altamente inestable en el espacio, ya que prefiere emparejarse con hidrógeno y formar agua, o con carbono y formar dióxido de carbono. De hecho, el oxígeno molecular O2 sólo había sido detectado anteriormente en dos ocasiones en el espacio, en nebulosas donde se forman estrellas.
Los científicos habían propuesto que el oxígeno molecular del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko podría haberse descongelado desde su superficie, después de haber permanecido congelado dentro del cometa desde los albores del sistema Solar, hace 4600 millones de años. Pero persisten las preguntas porque algunos científicos afirman que el oxígeno debería de haber reaccionado con otros elementos químicos durante todo ese tiempo.
Un profesor de ingeniera química de Caltech, Konstantinos P. Giapis, empezó a mirar los datos de Rosetta ya que las reacciones químicas que se producen en la superficie del cometa son parecidas a las que él ha estado llevando a cabo en el laboratorio durante los últimos 20 años. Giapis estudia reacciones químicas de átomos con carga eléctrica, o iones, que chocan a velocidades altas contra superficies semiconductoras para crear chips de computadoras más rápidos y memorias digitales mayores para ordenadores y teléfonos.
Giapis y su colaborador Yunxi Yao demostraron en el laboratorio cómo podía estar produciendo oxígeno el cometa. Básicamente, fluyen moléculas de vapor de agua del cometa cuando este cuerpo cósmico es calentado por el Sol. Las moléculas de agua se ionizan, o cargan eléctricamente, por la luz ultravioleta del Sol, y entonces el viento solar lleva de regreso las moléculas de agua ionizadas hacia el cometa. Cuando alcanzan la superficie, que contiene oxígeno incorporado en materiales como óxidos y arena, las moléculas recogen otro átomo de oxígeno de la superficie y se forma el oxígeno molecular, O2. En otras palabras, la nueva investigación implica que el oxígeno molecular hallado en Rosetta no es necesariamente primordial después de todo, sino que puede ser producido en tiempo real sobre el cometa.
Un modelo de meteorología espacial simula tormentas solares procedentes de ninguna parte
9/5/2017 de NASA / Journal of Geophysical Research
Simulación que muestra la evolución de una CME sigilosa. La rotación diferencial crea una masa retorcida de campos magnéticos en el Sol, que se desconecta y sale a gran velocidad al espacio. La imagen del Sol es de STEREO. Las líneas de colores muestran las líneas de campo magnético y los colores diferentes indican en qué capas de la atmósfera del Sol se originan. Las líneas blancas acumulan tensión y forman una hélice, que acaba siendo expulsada del Sol. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/ARMS/Joy Ng, productor.
Nuestro Sol siempre cambiante dispara material solar al espacio. Los mayores de estos eventos son nubes masivas que son expulsadas por el Sol, llamadas expulsiones de masa de la corona, o CME, de sus iniciales en inglés. Estas tormentas solares a menudo llegan con algún tipo de aviso previo: el brillante destello de una fulguración, una explosión de calor o una ráfaga de partículas solares de alta energía. Pero hay otro tipo de tormentas que ha intrigado a los científicos por su falta de aviso anticipado: no parecen provenir de ninguna parte y los científicos las llaman CME sigilosas.
Ahora un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un modelo que simula la evolución de estas tormentas solares sigilosas. Los científicos se han apoyado en este trabajo sobre datos de las misiones STEREO y SOHO, ajustando su modelo hasta que las simulaciones encajaron con las observaciones realizadas desde el espacio. Su trabajo demuestra cómo un proceso lento, silencioso, puede crear inesperadamente una masa retorcida de campos magnéticos en el Sol, que se desconecta y sale a gran velocidad por el espacio, sin ningún tipo de aviso previo.
Comparadas con las CME, que salen expulsadas del Sol a 3000 kilómetros por segundo, las CME sigilosas se mueven a paso de tortuga, entre 400 y 700 kilómetros por segundo. Esta es aproximadamente la velocidad del viento solar más común, el flujo constante de partículas cargadas que emite el Sol. A esa velocidad las CME sigilosas no son habitualmente lo suficientemente potentes como para producir fenómenos de meteorología espacial de importancia, pero debido a su estructura magnética interna, todavía pueden producir perturbaciones menores en el campo magnético de la Tierra.
El modelo desarrollado por los investigadores demuestra que la rotación diferencial del Sol hace que sus campos magnéticos se estiren y dispersen a ritmos diferentes. Los científicos han demostrado que este proceso constante genera energía suficiente para formar CME sigilosas en el transcurso de unas dos semanas. La rotación del Sol va aumentando la tensión en las líneas de campo magnético, enrollándolas al final en una hélice de energía en tensión. Cuando se acumula suficiente tensión, la hélice se expande y desconecta una burbuja masiva de campos magnéticos retorcidos y, sin aviso, la CME sigilosa abandona silenciosamente el Sol.
SpaceX lanza un satélite espía y aterriza con éxito
9/5/2017 de Scientific American
Con su lanzamiento del satélite espía NROL-76, SpaceX ha roto el monopolio de 10 años en los lanzamientos de seguridad nacional y defensa de USA del que disfrutaba su competidora, United Launch Alliance. Crédito: SpaceX Flickr.
Un cohete Falcon de SpaceX despegó del centro espacial Kennedy en Florida el pasado 1 de mayo, con el objetivo de poner en órbita un satélite espía del ejército de USA, regresando y posándose luego sobre una plataforma de aterrizaje cercana.
Se trataba de la misión 34 de SpaceX, pero su primer vuelo para el Departamento de Defensa, un cliente largamente ansiado por el fundador de la compañía, Elon Musk. La compañía SpaceX, de carácter privado, denunció a la Fuerza Aérea en una ocasión por su contrato de servicios exclusivos de lanzamiento con United Launch Alliance (ULA), una colaboración entre Lockheed-Martin y Boeing.
Así, el lanzamiento de un satélite clasificado de la Oficina de Reconocimiento Nacional rompió oficialmente el monopolio del que ULA ha disfrutado durante 10 años en el lanzamiento de satélites militares y de seguridad nacional de USA.
Por ahora, la parte militar es sólo una fracción de más de 70 misiones, por un valor de más de 10 mil millones de dólares, que serán lanzadas con cohetes de SpaceX. Pero con el lanzamiento de más de 13 satélites militares abierto al mejor postor en los próximos años y el fin del lucrativo contrato exclusivo de UCLA en 2019, SpaceX está posicionándose para convertirse en un importante proveedor de servicios de lanzamiento del Departamento de Defensa.
El telescopio espacial James Webb llega al centro espacial Johnson de NASA
9/5/2017 de NASA
El telescopio espacial James Webb es introducido en la sala limpia del Edificio 32. El edificio 32 alberga la Cámara A, la cámara térmica de vacío donde el telescopio será sometido a la prueba final térmica en vacío. Crédito: NASA/Chris Gunn.
El telescopio espacial James Webb ha llegado al centro espacial Johnson en Houston, Texas, donde será sometido a la última prueba criogénica antes de su lanzamiento al espacio en 2018.
El telescopio fue cargado en un camión en el Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland, y transportado lentamente por autopista hasta la base Andrews en Maryland. Allí, el trailer completo, con el telescopio dentro, fue introducido en un avión C-5 de la Fuerza Aérea Estadounidense que lo llevó volando a Ellington Field, Houston.
Cuando el C-5 aterrizó en Ellington, la carga fue cuidadosamente recogida y llevada al centro Johnson, donde el telescopio fue sacado de su contenedor especial una vez se encontró dentro de una sala limpia. Durante las próximas semanas será preparado para ser sometido a un test criogénico clave que durará casi 100 días.
Para asegurarse de que la óptica del telescopio funcionará bajo las frías condiciones de su lugar de destino, a 1600 millones de kilómetros en el espacio, debe de superar pruebas a temperaturas criogénicas en un vacío. El test mayor y final se producirá en la Cámara A de Johnson, la misma cámara de vacío en la que fueron probadas las naves Apollo. Este test es crítico y servirá para comprobar el funcionamiento del telescopio como sistema de principio a fin y su funcionamiento a temperaturas extremadamente bajas. Posteriormente, el telescopio seguirá su viaje a Northgroup Grumman Aerospace Systems, en Redondo Beach, California, para su ensamblado final y las pruebas con el escudo solar antes de su lanzamiento en 2018.
¡Sorpresa! Cuando una enana marrón es en realidad un objeto de masa planetaria
10/5/2017 de Carnegie Institution / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de SIMP J013656.5+093347, o más brevemente SIMP0136, que el equipo de investigadores ha determinado que es un miembro planetario de un grupo de estrellas de 200 millones de años de edad llamado Cercana-Carina. Imagen cortesía de NASA/JPL, ligeramente modificada por Jonathan Gagné.
A veces una enana marrón es en realidad un planeta, o parecida a un planeta en cualquier caso. Un equipo de investigadores dirigido por Jonathan Gagné (Carnegie) ha descubierto que lo que los astrónomos pensaban que era una de las enanas marrones más cercanas a nuestro Sol es, de hecho, un objeto de masa planetaria.
Más pequeñas que las estrellas, pero mayores que los planetas gigantes, las enanas marrones son demasiado pequeñas como para mantener el proceso de fusión del hidrógeno que alimenta las estrellas y les permite permanecer calientes y brillantes durante mucho tiempo. Así que después de formarse, las enanas marrones se enfrían lentamente y se contraen con el paso del tiempo. La contracción normalmente finaliza después de varios cientos de millones de años, aunque el enfriamiento es continuo.
Gagné y su equipo de investigadores han podido demostrar que, con unas 13 veces la masa de Júpiter, el objeto llamado SIMP0136 está justo en la frontera que separa la propiedades de las enanas marrones (principalmente la breve combustión de deuterio en el núcleo del objeto) de las propiedades planetarias.
«El hecho de que la bien estudiada SIMP0136 sea realmente más parecida a un planeta de lo que se pensaba nos ayudará a comprender mejor las atmósferas de los planetas gigantes y cómo evolucionan», explica Gagné. Étienne Artigau añade: «Esta nueva adición al club muy selecto de cuerpos similares a planetas que flotan libremente [es decir, no están en órbita alrededor de ninguna estrella en particular] es especialmente notable, porque ya habíamos detectado patrones meteorológicos de evolución rápida en la superficie de SIMP0136, cuando todavía pensábamos que era una enana marrón». Y en un campo en el que el análisis de las atmósferas de exoplanetas es de gran importancia, haber encontrado ya pruebas de patrones meteorológicos en un objeto fácil de observar que flota libremente y se halla lejos del brillo de una estrella nodriza es un hecho apasionante.
Las galaxias en colisión tienen agujeros negros envueltos en gas y polvo
10/5/2017 de JPL / Monthly Notices Royal Astronomical Society
Esta ilustración compara el crecimiento de un agujero negro supermasivo en dos tipos diferentes de galaxias. En una galaxia normal tendría una estructura de gas y polvo con forma de dónut alrededor del agujero negro (izquierda). En el caso de galaxias en fusión, una esfera de material oscurece el agujero negro (derecha). Crédito: National Astronomical Observatory of Japan.
Los agujeros negros tienen mala fama en la cultura popular porque tragan todo lo que hay a su alrededor. En realidad, estrellas, gas y polvo pueden estar en órbita alrededor de los agujeros negros durante largos periodos de tiempo, hasta que una perturbación grande empuje el material hacia el interior.
La colisión de dos galaxias es una perturbación de este tipo. Cuando las galaxias se combinan y sus agujeros negros centrales se aproximan uno al otro, el gas y el polvo de los alrededores son empujados hacia sus respectivos agujeros negros. Una enorme cantidad de radiación de alta energía es emitida cuando el material se precipita en espiral rápidamente hacia el agujero negro hambriento, que se convierte en lo que los astrónomos llaman un núcleo galáctico activo (AGN).
Un nuevo estudio demuestra que en las fases finales de la unión de galaxias, se ha precipitado tan gran cantidad de gas y de polvo hacia el agujero negro que el AGN, de enorme brillo, queda oculto por ellos. El efecto combinado de la gravedad de las dos galaxias frena las velocidades de giro del gas y el polvo y esta pérdida de energía hace que el material se precipite hacia el agujero negro.
«Cuanto más avanzada se halla la fusión, más envuelto se encontrará el AGN», afirma Claudio Ricci. «Las galaxias que se hallan en un proceso de unión muy avanzado se encuentra completamente cubiertas por un envoltorio de gas y polvo».
Tomar el pulso a un mundo océano
10/5/2017 de Arizona State University
Esta imagen creada a partir de instantáneas tomadas por la nave Galileo de NASA muestra la asombrosa diversidad de la geología de la superficie de la luna Europa. Largas fracturas lineales y cordilleras cruzan la superficie, viéndose interrumpidos por terreno en el que la corteza de hielo de la superficie se ha roto y luego se ha vuelto a congelar formando patrones distintos. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute.
La luna Europa de Júpiter es un lugar extraño. Aunque es ligeramente más pequeña que nuestra Luna, no podría ser más diferente a ella. Ambas tienen interiores de roca y de metal. Pero Europa está envuelta por un océano global de agua salada y cubierta por una brillante capa de hielo. La capa tiene cicatrices de fracturas y fallas y lugares manchados donde el hielo ha sido atravesado por líquido procedente del interior.
Los científicos han especulado durante décadas qué puede haber en ese océano, cuyo volumen es mayor que el de todos los océanos de la Tierra juntos. Ahora un sismómetro financiado por NASA y en desarrollo en la Universidad Estatal de Arizona alberga la esperanza de aterrizar sobre la capa de hielo de Europa y escucharla.
El sismómetro aprovechará las mareas naturales de Europa y otros movimientos para averiguar el grosor de la capa de hielo, comprobar si alberga reservas de agua (lagos subterráneos) dentro del hielo, y determinar la facilidad y frecuencia con que el agua del océano asciende y salpica la superficie.
El sismómetro en desarrollo utiliza un sistema microelectromecánico con un electrolito líquido como sensor. Este diseño es muy sensible a un amplio abanico de vibraciones y funciona aunque no se encuentre en posición vertical, como requieren la mayoría de los sismómetros que se utilizan en la Tierra. Además podrá soportar el golpe de un aterrizaje violento, necesario para que el sismómetro se incruste en tierra firme, de modo que pueda operar de manera eficiente. Si se quedara sobre materiales superficiales sueltos, éstos podrían aislar el instrumento de las ondas sísmicas que atraviesen la capa de hielo de Europa.
Superburbujas en el medio interestelar de las «Antenas»
10/5/2017 de Instituto de Astrofísica de Canarias / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imagen del telescopio espacial Hubble de las galaxias de las Antenas (NGC 4038 y 4039). Las dos galaxias espirales empezaron a colisionar hace varios cientos de millones de años. Ahora un equipo de científicos ha detectado y medido una “alfombra” de burbujas expendiéndose en el medio interestelar de las Antenas. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration
Un equipo científico liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en colaboración con la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha detectado y medido una “alfombra” de burbujas expendiéndose en el medio interestelar de las “Antenas”, un par de galaxias en interacción que se fusionarán en el futuro. Para este trabajo han utilizado el Telescopio William Herschel (WHT) de 4,2 m, del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). El instrumento que han usado, GHaFaS, es capaz de obtener un mapa de las velocidades de una galaxia entera usando la emisión del hidrógeno ionizado en el medio interestelar.
Las burbujas gigantes las producen los vientos estelares y las explosiones de supernovas en cúmulos de estrellas muy masivas y calientes. Su tamaño depende de la cantidad de estrellas y su masa varía desde un par hasta mil años luz. A las más grandes se las denomina con frecuencia “superburbujas”.
“La importancia de las burbujas –explica Artemi Camps-Fariña, investigador del IAC y primer autor de los artículos mencionados- es que nos permiten medir los efectos de la retroalimentación originados por los cúmulos de estrellas masivas de toda la galaxia. La importancia de este efecto se está reconociendo cada vez más, pues si no se tiene en cuenta, existen serias dificultades para formular teorías de formación y evolución de las galaxias”.
Sin las burbujas, las estrellas se formarían demasiado rápido y todo el gas disponible se habría consumido cuando el Universo tuviese una décima parte de su edad actual. Las galaxias estarían en un estado pasivo y no se formarían estrellas nuevas tal y como ocurre actualmente. Incluso es posible que los procesos que dieron lugar a la vida no hubieran tenido tiempo suficiente para surgir. Sin embargo, las superburbujas producidas por la retroalimentación frenan la condensación del gas del que nacen nuevas estrellas y ello ha permitido que las galaxias como la Vía Láctea formaran estrellas durante mucho más tiempo.
Observan olas de lava en el cráter volcánico mayor de Io
11/5/2017 de UC Berkeley / Nature
El 8 de marzo de 2015, la luna Europa de Júpiter paso por delante de Io, permitiendo que las astrónomos obtuvieran un mapa detallado del brillante cráter volcánico llamado Loki Patera. Crédito: Imagen de Katherine de Kleer.
Aprovechando una rara alineación orbital entre dos de las lunas de Júpiter, Io y Europa, un equipo de investigadores ha obtenido un mapa excepcionalmente detallado del mayor lago de lava en Io, el cuerpo del Sistema Solar con mayor actividad volcánica.
El 8 de marzo de 2015 Europa pasó por delante de Io, bloqueando la luz de esta luna volcánica. Como la superficie de Europa está recubierta de hielo de agua, refleja muy poco la luz solar a longitudes de onda del infrarrojo, permitiendo a los investigadores aislar con precisión el calor que emana de los volcanes de la superficie de Io.
Los datos en el infrarrojo mostraban que la temperatura superficial del enorme lago fundido de Io aumenta gradualmente de un extremo al otro, sugiriendo que se había vertido lava creando dos olas, cada una barriendo de oeste a este con una velocidad de cerca de un kilómetro por día.
El vertido de lava es una explicación popular para el aumento y disminución periódicos del brillo de la mancha caliente llama Loki Patera. Hasta el paso de las naves Voyager 1 y 2 en 1979 no estuvo claro que el brillo cambiante de Venus fuera debido a erupciones volcánicas en la superficie. Y a pesar de las imágenes detalladas de la misión Galileo de NASA, los astrónomos aún debaten si los cambios de brillo en Loki Patera – que se producen cada 400 a 600 días – son debidos al vertido de lava en un lago masivo de lava, o erupciones periódicas que dispersan flujos de lava sobre un área mayor.
Los planetas de TRAPPIST-1, orbitando en armonías sincronizadas
11/5/2017 de University of Toronto / Astrophysical Journal Letters
El descubrimiento del sistema planetario TRAPPIST-1 a principios de este año por un equipo belga de astrónomos creó un gran interés al conocerse que hay tres planetas en la zona habitable de la estrella. Pero también produjo confusión dado que el sistema parecía ser altamente inestable, en peligro de destruirse a sí mismo. Ahora astrofísicos de la Universidad de Toronto pueden haber resuelto este problema, con música de jazz y animación.
Dan Tamayo, investigador del Centro de Ciencia Planetaria de la Universidad de Toronto, su compañero astrofísico Matt Russo, que toca jazz, y el músico Andrew Santaguida se reunieron en un estudio de animación de Toronto para ilustrar la configuración especial del sistema planetario. Acelerando las secuencias orbitales de los planetas al intervalo auditivo humano, han creado una especie de sinfonía que está sonando a más de 40 años luz de distancia.
En configuraciones resonantes, los periodos orbitales de los planetas forman proporciones de números racionales. Por ejemplo, Neptuno da tres vueltas alrededor del Sol en el mismo tiempo que Plutón tarda en dar dos giros. Esto es bueno para Plutón porque, si no fuera así, no existiría. Como las órbitas de los dos planetas se cruzan, si todo fuera aleatorio, acabarían chocando. Pero debido a la resonancia, las posiciones relativas de los planetas uno respecto del otro se van repitiendo.
TRAPPIST-1 lleva este principio a otro nivel completamente diferente, con los siete planetas encontrándose en una cadena de resonancias. Tamayo, Russo y Santaguida crearon la animación, en la que suena una nota de piano cada vez que los planetas pasan por delante de su estrella y un golpe de tambor cada vez que un planeta adelanta a us vecino más próximo. «Existe un patrón rítmico repetitivo que asegura que el sistema permanece estable a lo largo de un gran periodo de tiempo», comenta Russo.
Una combinación de observatorios desvela la Nebulosa del Cangrejo
11/5/2017 de Hubblesite
La nebulosa del Cangrejo en una composición que combina imágenes tomadas en casi todo el espectro electromagnético. Crédito: NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.
Los astrónomos han producido una imagen altamente detallada de la nebulosa del Cangrejo, combinando datos de telescopios que cubren casi todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio observadas con el VLA al potente resplandor en rayos X observado por el observatorio en órbita Chandra. Y entre esas longitudes de onda extremas tenemos la nítida imagen en luz visible del telescopio espacial Hubble y la perspectiva en el infrarrojo del telescopio espacial Spitzer.
La nebulosa del Cangrejo es el resultado de una brillante explosión de supernova observada por astrónomos chinos y de otras partes del mundo en el año 1054. En su centro hay un púlsar, una estrella de neutrones superdensa, que gira cada 33 milisegundos disparando haces de ondas de radio y luz como si se tratase de un faro.
La complicada forma de la nebulosa es provocada por la compleja interacción entre el púlsar, un viento rápido de partículas procedente del púlsar, y material originalmente expulsado por la explosión de supernova y por la propia estrella antes de la explosión.
NASA envía detectores para la nave espacial Euclid de ESA
11/5/2017 de JPL
Esta ilustración de artista muestra la nave espacial Euclid de NASA, en la que contribuye NASA. Crédito:ESA/C. Carreau.
Tres sistemas de detectores para la misión Euclid, liderada por ESA (Agencia Espacial Europea) han sido enviados a Europa para el instrumento del infrarrojo cercano de la nave. Los sistemas de detectores son componentes clave de la contribución de NASA a esta futura misión que estudiará algunas de las grandes preguntas del Universo, incluyendo las relacionadas con las propiedades y efectos de la materia oscura y de la energía oscura, dos fenómenos cruciales pero invisibles que los científicos piensan que constituyen la mayor parte del Universo.
Euclid transportará dos instrumentos: uno de toma de imágenes en luz visible (VIS) y un espectrómetro y fotómetro en el infrarrojo cercano (NISP). Una placa especial para dividir la luz permite que la luz que llega al telescopio Euclid sea compartida por ambos instrumentos de modo que pueden realizar observaciones simultáneamente.
La nave espacial, cuyo lanzamiento está previsto para 2020, observará miles de millones de galaxias débiles e investigará por qué el Universo se está expandiendo a un ritmo acelerado. Los astrofísicos piensan que la energía oscura es la responsable de este efecto y Euclid explorará esta hipótesis y ayudará a acotar los modelos de energía oscura. Este censo de galaxias lejanas también revelará el modo en que se distribuyen las galaxias por el Universo, lo que ayudará a los astrofísicos a entender cómo la delicada interacción entre la gravedad de la materia oscura, la materia luminosa y la energía oscura forma las estructuras de gran escala en el Universo.
Ademas, las posiciones de las galaxias entre sí permiten saber a los científicos cómo se agrupan. La materia oscura, sustancia invisible que constituye más del 80 por ciento de la materia de nuestro Universo, puede producir distorsiones sutiles en las formas aparentes de las galaxias. Esto es porque la gravedad desvía la luz que viaja desde una galaxia lejana hacia un observador, lo que cambia el aspecto de la galaxia cuando la vemos a través de un telescopio. La combinación de instrumentos en el visible y el infrarrojo de Euclid permitirá examinar este efecto de distorsión y permitirá a los astrónomos estudiar la materia oscura y los efectos de la energía oscura.
Un «Neptuno templado» posee una atmósfera inesperadamente primitiva
12/5/2017 de JPL / Science
La atmósfera de un lejano «Neptuno templado» HAT-P-26b, ilustrada aquí, es inesperadamente primitiva, compuesta principalmente por hidrógeno y helio. Crédito: NASA/GSFC .
Un estudio que combina observaciones de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer revela que el lejano planeta HAT-P-26b posee una atmósfera primitiva compuesta casi por competo de hidrógeno y helio. Situado a 437 años-luz de distancia, HAT-P-26b está en órbita alrededor de una estrellas que es el doble de vieja que el Sol.
El análisis nuevo representa uno de los estudios más detallados hasta la fecha de un «Neptuno templado» o planeta que tiene el tamaño de Neptuno y se encuentra cerca de su estrella. Los investigadores determinaron que la atmósfera de HAT-P-26b está relativamente libre de nubes y posee una fuerte indicación de agua, aunque el planeta no sea un mundo de agua. Se trata de la mejor medición hasta la fecha de agua en un exoplaneta de este tamaño.
El descubrimiento de una atmósfera en este exoplaneta con esa composición particular tiene consecuencias para lo que piensan los científicos acerca del nacimiento y desarrollo de los sistemas planetarios. Comparado con Neptuno y Urano, los planetas de nuestro Sistema Solar con una masa similar, HAT-P-26b probablemente se formó más cerca de su estrella nodriza o más tarde en el desarrollo de su sistema planetario, o ambos.
Como el estudio proporcionó una medida precisa del agua, los investigadores han podido utilizarla para estimar lo rico que es el planeta en elementos «metálicos», es decir, más pesados que el hidrógeno y el helio, lo que a su vez indica cómo se formó el planeta. En nuestro Sistema Solar, las cantidades de elementos metálicos son menores cuanto mayores son los planetas. Otros dos exoplanetas siguen esta tendencia, HAT-P-11b (de la masa de Neptuno) y WASP-43b (dos veces más masivo que Júpiter). Pero Wakeford y sus colaboradores han encontrado que HAT-P-26b no sigue esta tendencia. Determinaron que su contenido en metales es sólo unas 4.8 veces el del Sol, mucho más cerca del valor para Júpiter que para Neptuno. Los investigadores atribuyen esta diferencia a que este planeta no se formó como lo hizo Neptuno.
Un descubrimiento en el Universo temprano supone un problema para el crecimiento de los agujeros negros
12/5/2017 de Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) / The Astrophysical Journal
Esquema del proceso básico de observación de cuásares: la luz de un cuásar (derecha) es absorbida por gas. La absorción es mucho menor en la zona de proximidad del cuásar, mostrada en verde para un cuásar más viejo, en amarillo para un cuásar más joven. La extensión de la zona de proximidad puede ser leía en el espectro (abajo). El propio cuásar es un agujero negro central, rodeado por un disco de materia que gira, posiblemente emitiendo partículas en dos chorros muy focalizados (recuadro superior). Crédito: A. C. Eilers & J. Neidel, MPIA.
Los cuásares son objetos luminosos con agujeros negros supermasivos en sus centros, visibles a distancias cósmicas enormes. La materia que cae incrementa la masa del agujero negro y es también responsable del brillo del cuásar. Ahora un equipo de astrónomos, dirigido por Christina Eilers, ha descubierto cuásares extremadamente jóvenes con una propiedad sorprendente: estos cuásares tienen la masa de cerca de un millón de soles, pero han estado acumulando materia durante menos de 100 000 años. El saber convencional dice que los cuásares con esta masa habrían necesitado tragar material durante un tiempo mil veces mayor, lo que supone un problema cósmico.
En el corazón de cada galaxia masiva se esconde un agujero negro supermasivo. Cómo se formaron estos agujeros negros y cómo han crecido hasta alcanzar millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol es una cuestión todavía abierta. Al menos algunas fases de este vigoroso crecimiento son muy visibles para los observadores astronómicos: siempre que hay cantidades sustanciales de gas precipitándose al agujero negro, la materia en el vecindario directo del agujero negro emite grandes cantidades de luz. El agujero negro se transforma de manera intermitente en un cuásar, uno de los objetos más luminosos del Universo.
Ahora investigadores del MPIA han descubierto tres cuásares que contradicen la idea convencional del crecimiento de los agujeros negros. Estos cásares son extremadamente masivos pero no deberían de haber tenido tiempo suficiente para acumular toda esa masa. Su luz tardó casi 13 mil millones de años en llegar a la Tierra. En consecuencia, las observaciones muestran esos cuásares no como son hoy en día sino tal como eran hace 13 mil millones de años, menos de mil millones de años después del Big Bang. Para adquirir tanta masa las teorías actuales predicen que habrían tenido que tragar materia y brillar como cuásares durante al menos cien millones de años. Pero estos tres cuásares han permanecido activos durante mucho menos tiempo, menos de 100 000 años.
«Es un resultado sorprendente», explica Eilers. «No entendemos cómo estos cuásares tan jóvenes pueden haber creado los agujeros negros supermasivos que les alimentan en tan poco tiempo». El profesor Joseph Hennawi añade: «Ninguno de los modelos teóricos actuales puede explicar la existencia de estos objetos». «El descubrimiento de estos objetos jóvenes desafía a las teorías existentes de formación de agujeros negros y serán necesarios modelos nuevos para comprender mejor cómo se formaron los agujeros negros y las galaxias».
Aumenta la distancia a la que se considera que una supernova podría provocar extinciones en masa en la Tierra
12/5/2017 de The University of Kansas / The Astrophysical Journal
La Nebulosa del Cangrejo es el resto de una supernova que explotó en 1054 en la constelación de Tauro, a unos 6500 años-luz de la Tierra. Fuente: University of Kansas.
En una nueva investigación un equipo de científicos ha estimado la distancia de una supernova que se produjo hace 2.6 millones de años y que dejó su huella en forma de isótopos de hierro-60 en antiguos lechos marinos terrestres, alcanzando la conclusión de que se produjo a la mitad de la distancia que se creía, 150 años-luz.
Los nuevos cálculos realizados por los investigadores al estudiar esta supernova les han llevado a concluir que la «zona asesina» de una supernova es más de los 25 años-luz que había sido estimada previamente. «Ahora pensamos que es mayor que eso», explica Adrian Melott (Universidad de Kansas). «No consideraron algunos efectos o no tenían datos buenos, así que ahora pensamos que pueda ser una distancia mayor. No lo sabemos con precisión, y por supuesto no sería una distancia perfectamente delimitada. Sería un cambio gradual. Pero pensamos que algo como 40 o 50 años-luz. Por tanto, un evento a 150 años-luz podría tener algunos efectos aquí pero no provocaría una extinción en masa».
Además de su distancia, las condiciones interestelares en el momento de la explosión de supernova influirían en su grado de letalidad para la biología de la Tierra. «Los rayos cósmicos viajan a lo largo de las líneas de campo magnético», explica Melott. «No les gusta cruzar las líneas de campo magnético ya que experimentan fuerzas que impiden que lo hagan. Si hay un campo magnético, no conocemos su orientación, así que podría crear una superautopista para los rayos cósmicos o podría bloquearlos. El principal caso de interés no incluye una superautopista, sino que gran parte del campo magnético fue destruido en una serie de supernovas que crearon la Burbuja Local, y nosotros y la mayoría de las supernovas más recientes estábamos dentro. Es un campo magnético débil, desordenado». En tal caso, los investigadores consideran que los rayos cósmicos de una supernova a 150 años-luz habrían penetrado en la baja atmósfera de la Tierra.
«Los rayos cósmicos de la supernova llegarían a la baja atmósfera, alterando la troposfera. Todo tipo de partículas elementales penetran desde alturas de 72-16 kilómetros, y muchos muones alcanzan el suelo. El efecto de los muones es el mayor, no dominante, pero como si cada organismo de la Tierra recibiera el equivalente a varias sesiones de tomografía axial computarizada por año». El cáncer y las mutaciones serían las consecuencias más obvias para la biología de la Tierra debido a los rayos cósmicos de una supernova. Examinando el registro fósil de África, los investigadores no encuentran indicios de una extinción en masa severa pero sí encuentran cierto grado de extinciones y cambios en las especies.
Siguen a un agujero negro supermasivo renegado
12/5/2017 de Chandra / The Astrophysical Journal
Este agujero negro supermasivo que se desplaza «hacia atrás» está situado en una galaxia elíptica a unos 3.9 millones de años-luz de la Tierra. Crédito: imagen en rayos X de NASA/CXC/NRAO/D.-C.Kim; imagen óptica de NASA/STScI; ilustración de NASA/CXC/M.Weiss.
Los agujeros negros supermasivos son objetos generalmente estacionarios, situados en el centro de la mayoría de las galaxias. Sin embargo, utilizando datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA y de otros telescopios, los astrónomos han encontrado recientemente lo que podría ser un agujero negro supermasivo que se estaría moviendo.
Este posible agujero negro renegado, llamado CXO J101527.2+625911, que contiene unos 160 millones de veces la masa de nuestro Sol, está situado en una galaxia elíptica a unos 3.9 millones de años-luz de la Tierra. Los astrónomos están interesados en estos agujeros negros supermasivos en movimiento porque pueden revelar datos sobre las propiedades de estos objetos enigmáticos.
Este agujero negro podría haber «retrocedido», en la terminología que usan los científicos, cuando dos agujeros negros supermasivos menores colisionaron y se unieron para formar uno nuevo. Al mismo tiempo, el choque habría generado ondas gravitacionales, emitiéndolas más intensamente en una dirección que en las demás. Este agujero negro recién formado podría haber recibido un empujón en dirección contraria a la de estas potentes ondas gravitacionales. Este empujón habría sacado al agujero negro del centro de la galaxia, tal como se muestra en la ilustración.
La potencia del retroceso depende de la velocidad y dirección de giro de los dos agujeros negros pequeños antes de que se fusionaran. Por tanto, la información sobre estas propiedades importantes pero esquivas puede obtenerse estudiando la velocidad de agujeros negros en retroceso.
El último estallido rápido en radio añade misterios sobre su origen
15/5/2017 de Phys.org / CSIRO / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Imagen en banda VR con la cámara DECam del campo del FRB 150215. Los círculos azules representan el haz en radio del telescopio de Parkes (línea continua interior) y el error en la posición (línea a trazos exterior). Los círculos están centrados en donde apuntaba el telescopio Parkes cuando detectó el FRB 150215. No se halló ningún fenómeno transitorio en la banda i dentro de la región. Crédito: arXiv:1705.02911 [astro-ph.HE]
Los FRB son un fenómeno relativamente reciente para los científicos espaciales. Se trata de explosiones extremadamente breves de ondas de radio que proceden del espacio, pero los astrónomos no han sido capaces de explicar qué los origina. El nuevo estallido, denominado FRB 150215, fue inicialmente detectado por investigadores del telescopio Parkes en Nueva Gales del Sur (Australia).
La particularidad de este caso es que varios equipos estaban preparados para apuntar sus telescopios hacia el punto de origen del FRB poco después de ser detectado. Por desgracia, ninguno de ellos fue capaz de detectar nada que pudiera identificar su procedencia, ni siquiera dónde se produjo exactamente. Además, después de analizar los datos de los telescopios de seguimiento, los investigadores descubrieron que el FRB había tomado un camino interesante a través de la Vía Láctea hasta nosotros, una especie de agujero que antes de la detección del FRB era desconocido. Así pues, a pesar de que no han aprendido nada nuevo sobre el origen de los FRB en general, los investigadores sí han aprendido algo nuevo sobre nuestra galaxia.
La detección del FRB 150215 es la número 22 hasta la fecha, y ninguna de ellas posee una fuente identificable, lo que les convierte en uno de los grandes misterios de la ciencia espacial. El sentido común indica que encontrar un origen debería de ser relativamente sencillo, pues es necesario algo bastante grande para crear estos pulsos de radio tan intensos. Se han propuesto varias teorías, entre las cuales algunas defienden que los FRB podrían aparecer mucho después que se produjese el fenómeno que los causa, de modo que tendría sentido monitorizar fenómenos en el cielo, como supernovas, y luego comprobar si se produce un FRB un tiempo después.
Mapa del puente magnético entre nuestra vecinas galácticas más cercanas
15/5/2017 de University of Toronto / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
La Gran Nube (centro izquierda) y la Pequeña Nube (centro derecha) de Magallanes se ven en esta imagen del firmamento sobre un radiotelescopio que forma parte del Australia Telescope Compact Array. Crédito: Mike Salway.
Por primera vez, los astrónomos han detectado un campo magnético asociado con el Puente de Magallanes, el filamento de gas de 75 mil años-luz de longitud que se extiende entre las dos vecinas galácticas más cercanas a la Vía Láctea: la Gran y Pequeña Nubes de Magallanes. Visibles en el cielo del hemisferio sur, las Nubes de Magallanes son galaxias enanas que están en órbita alrededor de nuestra galaxia y se encuentran a una distancia de 160 mil y 200 mil años-luz de la Tierra, respectivamente.
«Había indicios de que este campo magnético podría existir, pero nadie lo había observado hasta ahora», comenta Jane Kaczmarek (Universidad de Sydney). Estos campos magnéticos cósmicos solo pueden ser detectados de manera indirecta y su detección fue hecha observando señales de radio procedentes de cientos de galaxias muy lejanas, que se encuentran a mucha mayor distancia que las Nubes de Magallanes.
«La emisión en radio de las galaxias lejanas sirvió como iluminación desde atrás del Puente», explica Kaczmarek . «Su campo magnético cambia la polarización de la señal en radio. El grado de polarización nos proporciona datos sobre el campo magnético que ha atravesado». Una señal de radio, como una onda de luz, oscila o vibra en una sola dirección o plano; por ejemplo, las ondas en la superficie de un estanque se mueven hacia arriba y hacia abajo. Cuando una señal de radio atraviesa un campo magnético, el plano es girado. Este fenómeno se conoce con el nombre de rotación de Faraday y permite a los astrónomos medir la intensidad y la polaridad (o dirección) del campo.
La observación de este campo magnético, cuya intensidad es una millonésima de la intensidad del de la Tierra, proporcionará datos acerca de si fue generado desde el interior del Puente después de que se formara esta estructura, o fue «arrancado» de las galaxias enanas cuando interactuaron y formaron la estructura.
El curioso caso de una galaxia elíptica despojada
15/5/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal Letters
Las observaciones de esta galaxia elíptica en el cúmulo Abell 2670 revelan largas colas de gas ionizado que emanan desde el disco. Crédito: adaptada de Sheen et al. 2017.
En el cúmulo Abell 2670 se ha descubierto una galaxia elíptica con algunas características inesperadas. ¿Qué condiciones han llevado a esta galaxia a tener esta morfología inusual?
A menudo vemos galaxias perturbadas o que han cambiado de forma debido a su desplazamiento por el interior de un cúmulo, pero usualmente se trata de galaxias de tipo tardío como la nuestra. Estas galaxias ricas en gas son deformadas por la presión del gas cuando caen hacia el centro del cúmulo, apareciendo colas largas de gas arrancado y estrellas jóvenes que les hacen valedoras del nombre de «galaxias medusa».
Pero las galaxias de tipo temprano, elípticas, hace mucho tiempo que han utilizado o perdido la mayor parte de su gas y, en consecuencia, forman muy pocas estrellas nuevas. Es, por tanto, poco sorprendente que nunca antes se haya observado que tuvieran características de medusa.
Pero nuevas observaciones profundas de una galaxia elíptica en el cúmulo Abell 2670 han revelado algunas estructuras inesperadas en una galaxia de tipo temprano. Estas incluyen brotes de formación de estrellas en el centro galáctico, largas colas de gas ionizado, perturbaciones en el halo y varias regiones azules con forma de renacuajo donde se están formando estrellas. Las regiones poseen colas que apuntan en la dirección de desplazamiento de la galaxia (hacia el centro del cúmulo) y flujos de gas ionizado que apuntan en la dirección opuesta.
Todas estas características son signos de que la galaxia está siendo despojada de gas por la presión que ejerce sobre ella el gas del interior del cúmulo debido al desplazamiento de la galaxia hacia el centro. Las regiones donde se están formando estrellas, por ejemplo, exhiben un comportamiento clásico de despojamiento por presión. Los investigadores piensan que todo este gas procede de un episodio reciente de fusión con otra galaxia compañera que era rica en gas. La mayor parte fue transferida al centro de la galaxia elíptica y es ahora responsable de los brotes estelares allí presentes.
Una fuga de agua en un equipo acorta el paseo espacial de dos astronautas norteamericanos
15/5/2017 de Phys.org
Los astronautas Jack Fisher (izquierda) y Peggy Whitson (derecha) en el paseo espacial fuera de la estación Espacial Internacional el pasado viernes 12 de mayo. Una fuga de agua en uno delos equipos acortó el paseo. Crédito: NASA. Fuente: Phys.org.
Una fuga de agua en un equipo acortó el paseo espacial del pasado viernes de dos astronautas estadounidenses en la Estación Espacial Internacional, aunque todavía consiguieron sustituir una caja de electrónica que fallaba. A pesar de los problemas iniciales, el paseo se convirtió en un momento importante al ser el número 200 de la Estación Espacial. Los astronautas Peggy Whitson y Jack Fisher se apresuraron a desinstalar la vieja caja de electrónica, su tarea número 1, y colocar la nueva. El instrumento, de más de metro y medio de longitud, suministra electricidad y datos a experimentos científicos instalados fuera de la Estación.
Durante las primeras preparaciones, una pequeña cantidad de agua se derramó desde el punto de conexión entre una manga umbilical y el traje de Fisher. La manga es una de las dos que proporcionan agua, oxígeno, electricidad, refrigeración y comunicaciones a los astronautas antes de que estén flotando en el exterior.
La manga con fugas tuvo que ser desconectada antes de que pudiera empezar el paseo espacial. Los astronautas acabaron compartiendo la manga de Whitson mientras esperaban, lo que redujo la duración de las baterías del traje. Como resultado, Control de Misión acortó el paseo espacial previsto de 6 horas y media a cuatro, incluso antes de que comenzara, y descartó todas las tareas excepto la más importante, reemplazar la caja de electrónica.
El cambio fue tan bien y rápido que los astronautas tuvieron tiempo de completar otras dos tareas, entre ellas la adición de un conector de datos especial en el Espectrómetro Magnético Alfa. Lanzado en 2011 en el penúltimo vuelo del transbordador espacial, este detector de física de partículas (conocido como AMS) todavía está en funcionamiento y ha medido 100 mil millones de partículas. Pero necesitaba ser reparado debido al fallo de las bombas de refrigeración. El trabajo del viernes creando una ruta alternativa para los datos ayudará a repararlo en el futuro.
Un nuevo planeta «de poliestireno» proporciona herramientas para buscar planetas habitables
16/5/2017 de Phys.org / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista del KELT-11b, un exoplaneta en órbita alrededor de una estrella brillante en el hemisferio sur. Crédito: Walter Robinson/Lehigh University.
Los alumnos de quinto de primaria que hacen planetas de poliestireno podrían esta en lo correcto. Investigadores de la Universidad de Lehigh han descubierto un nuevo planeta en órbita alrededor de una estrella a 320 años-luz de la Tierra que tiene la densidad del poliestireno. Este «planeta fofo» podría ofrecer oportunidades para estudiar atmósferas que serían útiles en la búsqueda de señales de vida en otros planetas en el futuro.
«Está muy hinchado, así que aunque solo tiene un quinto de la masa de Júpiter, es casi un 40 por ciento más grande, convirtiéndolo en denso como el poliestireno, con una gran atmósfera», afirma Joshua Pepper (Universidad de Lehigh).
La estrella nodriza del planeta es extremadamente brillante, lo que permite medir con precisión las propiedades de la atmósfera del planeta, convirtiéndolo «en un banco de pruebas excelente para medir las atmósferas de otros planetas», afirma Pepper. Tales observaciones ayudarán a los astrónomos a desarrollar herramientas para ver los tipos de gases que hay en las atmósferas, algo que será necesario conocer en los próximos 10 años cuando apliquen técnicas similares a exoplanetas parecidos a la Tierra con la nueva generación de telescopios que están siendo construidos ahora.
El planeta, llamado KELT-11b, es una versión extrema de un planeta, como Júpiter o Saturno, pero se halla en órbita muy cerca de su estrella, completando un giro en menos de cinco días. La estrella, KELT-11, ha empezado a utilizar su combustible nuclear y está evolucionando en una gigante roja, así que el planeta será engullido por la estrella y no sobrevivirá a los próximos cien millones de años.
Vientos variables en un exoplaneta gigante caliente ayudan a estudiar el campo magnético
16/5/2017 de Planetary Science Institute
Ilustración de la atmósfera turbulenta de un planeta gigante caliente mucho mayor que Júpiter, similar a HAT-P-7b. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MIT/Principia College.
La científico senior Tamara M. Rogers, del Planetary Science Institute, ha descubierto que la gran variabilidad de los vientos del exoplaneta gigante caliente HAT-P-7b es debida al magnetismo y ha utilizado esas medidas para desarrollar un método nuevo que permite determinar el campo magnético de este tipo de objetos.
HAT-P-7b fue descubierto por la misión Kepler de NASA en 2008. Es casi un 40 por ciento mayor y casi un 80 por ciento más masivo que Júpiter. Completa una órbita alrededor de su estrella cada dos días y se halla tan cerca que la temperatura en la cara diurna podría ser de 2200 Kelvin (1927ºC), con una cara nocturna 1000 Kelvin (727 ºC) más fría.
Esta gran diferencia entre las temperaturas del día y de la noche produce fuertes vientos en la atmósfera que soplan hacia el este y desplazan las temperaturas más altas lejos de la zona del planeta que apunta directamente a la estrella en la cara diurna (el punto subestelear). Sin embargo, esta zona caliente se desplaza de manera importante con el transcurso del tiempo, incluso acabando en el lado oeste del punto subestelar. Esto significa que también los vientos cambian de manera significativa.
«Las temperaturas extremas de HAT-P-7b ionizan los metales alcalinos como litio, sodio y potasio, lo que produce el acoplamiento de la atmósfera al campo magnético. Las fuerzas magnéticas son entonces capaces de perturbar los fuertes vientos hacia el este, produciendo vientos variables e incluso de direcciones opuestas», afirma Rogers. Utilizando un modelo hidrodinámico de la atmósfera en combinación con un modelo magnetohidrodinámico para reproducir las variaciones observadas en la posición de la zona caliente, Rogers consiguió determinar un valor mínimo de la intensidad del campo magnético de este planeta hallando que es seis veces el de la Tierra.
Las partículas de hielo de la atmósfera de la Tierra crean destellos brillantes que se observan desde el espacio
16/5/2017 de American Geophysical Union / Geophysical Research Letters
Una imagen del instrumento EPIC del DSCOVR, tomada el 3 de diciembre de 2015, muestra un destello sobre el centro de América del Sur (rodeado en rojo). Crédito: NASA/NOAA/U.S. Air Force.
A un millón y medio de kilómetros de la Tierra, una cámara de NASA está captando destellos de luz reflejada desde nuestro planeta. El instrumento instalado en el Observatorio de Clima de Espacio Profundo (DSCOVR de sus iniciales en inglés) lanzado en 2015, ha pillado cientos de estos destellos en un año desde su posición entre el Sol y la Tierra. En un estudio nuevo, los científicos han desvelado la diminuta causa de los grandes reflejos: cristales de hielo a gran altura orientados horizontalmente.
«El origen de los destellos no está, definitivamente, en el suelo», afirma Alexander Marshak (NASA). «Se trata con toda seguridad de hielo, y muy probablemente de reflexión de luz solar en las partículas con orientación horizontal».
La detección de brillos como estos desde distancias mucho mayores podría ser utilizado por otras naves espaciales en el estudio de exoplanetas, según Marshak, quien está estudiando lo habituales que son estas partículas de hielo y si son lo suficientemente comunes como para tener un impacto mensurable en la cantidad de luz que atraviesa la atmósfera. Si es así, se trataría de un factor a incorporar en los modelos por computadora de cuánto calor llega a la Tierra y cuánto la abandona.
El róver Opportunity empieza el estudio del origen de un valle en Marte
16/5/2017 de JPL
El Valle Perseverancia se encuentra justo al otro lado de la hondonada del borde del cráter visible en la mitad izquierda de este panorama de 360º tomado por la cámara de navegación NavCam del rever Opportunity. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El róver de exploración de Marte Opportunity de NASA ha alcanzado el destino principal de su actual misión extendida de dos años, un valle antiguo excavado por una corriente líquida en la ladera interior de un gran borde de cráter.
A medida que el róver se aproximaba al extremo superior del Valle Perseverancia a principios de mayo, las imágenes de sus cámaras empezaron a mostrar partes del área en resolución mayor que la que puede verse en imágenes tomadas desde órbitas por encima de Marte.
El proceso que creó el Valle Perseverancia en el borde del cráter Endevour hace miles de millones de años todavía no ha sido identificado. Podría haberse tratado de agua fluyendo, o podría haber sido un flujo de escombros en el que una pequeña cantidad de agua lubricaba una mezcla turbulenta de barro y guijarros, o podría haber sido incluso un proceso más seco, como erosión por el viento. El objetivo principal de la misión con Opportunity en este lugar es comprobar qué posibilidad resulta más apoyada por las pruebas todavía presentes en el lugar.
El extremo superior del valle es una amplia muesca en la cresta del borde del cráter. El plan para investigar el área comienza por tomar conjuntos de imágenes del valle desde dos puntos muy separados dentro de esa hondonada del borde. Este sistema de imágenes en estéreo proporcionará información para un análisis tridimensional extraordinariamente detallado del terreno.
Astrónomos observan por primera vez la formación de planetas
17/5/2017 de University of Michigan / Nature Astronomy
El sistema planetario observado en este estudio muestra un aspecto similar al de esta imagen de ALMA del disco de formación de planetas alrededor de un joven estrella de tipo solar. El recuadro (parte superior derecha) hace un zoom sobre el hueco más cercano a la estrella, que está a la misma distancia a la que se encuentra la Tierra del Sol, lo que sugiere que una versión infantil de nuestro planeta podría estar surgiendo del polvo y el gas. Las características adicionales concéntricas claras y oscuras, representan a otras regiones de formación de planetas en regiones del disco más alejadas. Crédito: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
Observar la formación de un planeta no es fácil. Los planetas se forman en el plano medio de discos de partículas de gas y de polvo que rodean estrellas jóvenes y hasta ahora, los astrónomos no habían podido observar este plano medio debido a que los gases en el disco son demasiado opacos.
Por primera vez, utilizando los datos de ALMA, el telescopio internacional localizado en Chile, un grupo de astrónomos de la Universidad de Michigan han podido observar la formación de planetas, registrando la temperatura y cantidad de gas presente en las regiones más prolíficas de ‘producción’ de planetas.“Previamente, hemos observado discos en el proceso de elaboración de planetas, pero nuestras observaciones sólo arañaban la superficie”, dijo Edwin Bergin. Ahora, Bergin y su equipo, que incluye al becario postdoctoral Ke Zhang, desarrollaron un método que permite asomarse a ese plano medio, en este caso, un disco a unos 180 años luz de distancia con un sol alrededor de 0,8 veces la masa de nuestro Sol.
Para observar la temperatura y otras condiciones del nacimiento de un planeta, los astrónomos utilizaron hidrógeno molecular, la molécula más abundante en una región donde se forman planetas o estrellas. Debido a que el hidrógeno molecular no se puede detectar en las temperaturas frías asociadas con los nacimientos de planetas, los astrónomos se centraron en una molécula diferente que existe junto al hidrógeno molecular, siendo utilizada como un proxy para el hidrógeno molecular. El equipo utilizó una forma rara de monóxido de carbono como esta ‘molécula trazadora’.
Basados en la distribución de este monóxido de carbono, los astrónomos pudieron calcular la cantidad de masa disponible en el plano medio de una formación planetaria. Usando una forma diferente de monóxido de carbono, los investigadores también midieron la temperatura de la región sobre la base de cuán brillantemente la molécula brillaba. Otra conclusión importante de este trabajo es la primera medición directa de lo que se llama la línea de nieve de monóxido de carbono. Esta línea de nieve es el radio en el que el monóxido de carbono se congela en el plano medio. Más allá de este radio, el calor del sol ya no puede mantener el monóxido de carbono en forma de vapor en el plano medio y se congela como hielo sobre la superficie de los granos de polvo.
Un estudio nuevo revela cómo los cambios en las precipitaciones marcianas modelaron el planeta
17/5/2017 de Phys.org / Icarus
Las redes de valles en Marte son la prueba de la alteración de la superficie a causa de precipitaciones. Crédito: Elsevier.
La lluvia fuerte remodeló los cráteres de impacto de Marte y excavó canales fluviales en su superficie, hace miles de millones de años. Investigadores de la Smithsonian Institution y el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory han demostrado que los cambios en la atmósfera de Marte hicieron que lloviera cada vez con más intensidad, lo que tuvo un efecto sobre la superficie del planeta similar al que vemos en la Tierra.
Marte posee características geológicas parecidas a las de la Tierra y la Luna, como cráteres y valles, muchos de los cuales se formaron por precipitaciones. Aunque existen cada vez más pruebas de que hubo agua en Marte en el pasado, ya no llueve allí actualmente. Pero en un estudio nuevo los geólogos Dr. Robert Craddock y Dr. Ralph Lorenz demuestran que hubo precipitaciones en el pasado y que fueron suficientemente intensas como para cambiar la superficie el planeta. Para averiguarlo, emplearon métodos probados aquí en la Tierra.
Al principio de la existencia del planeta, las gotas de agua habrían sido muy pequeñas, produciendo más niebla que lluvia, y no habrían sido capaces de modelar el planeta que conocemos hoy en día. A medida que la presión atmosférica descendía durante millones de años, las gotas de lluvia se hicieron mayores y las precipitaciones fueron suficientemente importantes como para cortar el suelo y empezar a modificar los cráteres. El agua canalizada habría cortado la superficie del planeta creando valles.
«Utilizando principios físicos básicos para comprender la relación entre la atmósfera, el tamaño de las gotas y la intensidad de las precipitaciones, hemos demostrado que Marte habría sufrido gotas de lluvia bastante grandes que habrían sido capaces de provocar cambios más drásticos en la superficie que las gotitas pequeñas de la niebla inicial», explica el Dr. Lorenz.
Dan los primeros pasos tentativos para explorar el posible clima de Proxima b
17/5/2017 de University of Exeter / Astronomy & Astrophysics
Esta ilustración nos muestra la superficie del planeta Próxima b orbitando a la estrella enana roja Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
Un equipo de investigadores ha dado los primeros pasos en el estudio del posible clima del exoplaneta hallado en órbita alrededor de la estrella más cercana a nuestro Sistema Solar, Próxima Centauri. Los estudios iniciales sugerían que el planeta se encuentra en la zona habitable de la estrella, es decir, la región donde, si tiene una atmósfera como la de la Tierra y una estructura adecuada, recibiría la cantidad de luz justa para mantener agua líquida en su superficie.
Ahora, un equipo de expertos en astrofísica y meteorología se ha puesto a investigar el posible clima del planeta para revelar, en última instancia, si posee la capacidad de mantener vida.
Utilizando un moderno modelo, que ha sido empleado con éxito en el estudio del clima de la Tierra durante varias décadas, el equipo de científicos simuló el clima de Proxima b, si tuviera una atmósfera con una composición similar a la de nuestra propia Tierra. También examinaron el caso con una atmósfera mucho más sencilla, compuesta por nitrógeno con trazas de dióxido de carbono, así como variaciones en la órbita del planeta. Esto les permitió comparar y superar estudios anteriores.
Los resultados de las simulaciones demostraron que Proxima b podría tener el potencial de ser habitable y gozar de un clima notablemente estable. Sin embargo, todavía queda mucho por hacer antes de determinar si este planeta puede mantener, o de hecho mantiene, vida de algún tipo.
Una película muestra Ceres en oposición al Sol
17/5/2017 de JPL
Esta película muestra las imágenes de Dawn tomadas en oposición. El contraste ha sido realzado para destacar las diferencias en brillo entre distintas zonas de la superficie. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
La nave espacial Dawn observó Ceres con éxito en oposición el pasado 29 de abril, tomando imágenes desde un punto exactamente entre el Sol y la superficie de Ceres. Los especialistas de misión tuvieron que maniobrar cuidadosamente Dawn para colocarla en una órbita especial de modo que la nave pudiera ver el cráter Occator, que contiene el área más brillante de Ceres, desde una perspectiva distinta.
Una nueva película muestra estas imágenes tomadas durante la oposición, con contraste realzado para destacar la diferencias de brillo. Las manchas de Occator destacan particularmente sobre el resto de la superficie, en su mayoría de aspecto uniforme. Dawn tomó estas imágenes desde una altura de unos 20 000 kilómetros.
En base a datos proporcionados por telescopios en tierra y otras naves espaciales que han observado con anterioridad cuerpos planetarios en oposición, los científicos predijeron correctamente que Ceres parecería más brillante desde esta configuración en oposición. Este aumento en el brillo está relacionado con el tamaño de los granos de material de la superficie, así como con la porosidad de esos materiales.
Una enana marrón lanza un chorro de materia de más de medio año-luz de longitud
18/5/2017 de National Optical Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal
El chorro HH 1165 lanzado por una joven enana marrón aparece de color verde en esta imagen tomada por el telescopio SOAR instalado en Cerro Pachón (Chile). Crédito: Cesar Briceño (CTIO-SOAR).
Un equipo de astrónomos ha descubierto un espectacular chorro de material expulsado por una joven estrella enana marrón. Con masas demasiado bajas para mantener la fusión del hidrógeno en sus interiores, las enanas marrones ocupan el intervalo de masas que hay entre las estrellas y los planetas gigantes. Aunque las estrellas jóvenes habitualmente expulsan chorros que se extienden a un año-luz o más, éste es el primer chorro de extensión similar detectado en una enana marrón. El descubrimiento apoya la teoría de que las enanas marrones se forman de modo parecido a las estrellas.
La imagen muestra el chorro, HH 1165, lanzado por la enana marrón Mayrit 1701117, que se encuentra en la periferia exterior del cúmulo estelar sigma Ori, de tres millones de años de edad. Revelado por la emisión de azufre una vez ionizado, de color verde en la imagen, el chorro se extiende hasta 0.7 años-luz al noroeste de la enana marrón. Los nodos de emisión más intensa a lo largo del chorro revelan que la pérdida de masa cambia con el paso del tiempo, probablemente debido a episodios puntuales de acrecimiento de material sobre la enana marrón. La nebulosa roja al sureste de la enana marrón es una nebulosa de reflexión que muestra la cavidad de salida en la dirección del chorro opuesto.
Aunque se habían detectado chorros con anterioridad en enanas marrones jóvenes, se trataba de «microchorros», 10 veces menos extensos. «Nuestro resultado demuestra que las enanas marrones pueden lanzar chorros de escala de parsecs parecidos a los de las estrellas jóvenes».
El descubrimiento prueba que, como las estrellas, las enanas marrones lanzan potentes chorros y acumulan masa a través de procesos puntuales y no estables. «El chorro HH 1165 muestra todas las características familiares de emisiones de estrellas: zonas de emisión, una cavidad con nebulosidad de reflexión y frentes de choque en los extremos del chorro», comenta Emma Whelan.
Escape para el viento solar lento
18/5/2017 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal Letters
Imagen del Sol en el ultravioleta extremo que muestra un agujero de la corona (zona oscura), que es una región de campo magnético abierto, rodeada por regiones de campo magnético cerrado. Un nuevo estudio examina cómo puede escapar el plasma de las regiones con campo magnético cerrado del Sol. Crédito: [SDO; adaptado de Higginson et al. 2017
La atmósfera del Sol, conocida como la corona, se divide en dos tipos de regiones que se distinguen por el comportamiento de las líneas de campo magnético. En las regiones de campo cerrado, el campo magnético está anclado en la fotosfera a ambos extremos de las líneas, por lo que el plasma queda confinado a bucles en la corona y tiene que regresar a la superficie del Sol. En las regiones de campo abierto, conocidas como agujeros de la corona, sólo un extremo de cada línea de campo magnético está anclada en la fotosfera, de modo que el plasma es capaz de viajar desde la superficie del Sol hacia el Sistema Solar.
El viento solar rápido procede de esta segunda región. Pero también se observa el viento solar lento (que se mueve a velocidades de 500 km/s o menos), que por sus propiedades debería proceder de la región de campo cerrado. Pero en ese caso, ¿cómo consigue escapar del Sol? Un equipo de investigadores dirigido por Aleida Higginson (Universidad de Michigan) ha utilizado simulaciones magnetohidrodinámicas tridimensionales de alta resolución para demostrar cómo el viento solar lento puede ser generado por plasma que se encuentra en partes de campo cerrado del Sol.
Las simulaciones demuestran que el plasma del campo cerrado procedente de regiones fronterizas con los agujeros de la corona puede ser canalizado con éxito hacia el Sistema Solar. Debido a la geometría y dinámica de los agujeros de la corona, el plasma puede viajar lejos y crear un viento solar lento con las características observadas.
Descubren que la dinamo del núcleo de la Luna pudo haber formado un campo magnético
18/5/2017 de NASA / Earth and Planetary Science Letters
Ilustración que muestra la estructura interna de la Luna, medida a partir de datos sismológicos de las misiones Apollo y de datos geofísicos y de naves espaciales. Crédito: Kelvinsong CC BY 3.0. Fuente: Wikipedia.
La Luna carece actualmente de campo magnético, pero un equipo de científicos de NASA ha publicado investigaciones nuevas que muestran que el calor emitido por la cristalización del núcleo lunar puede haber alimentado su campo magnético, ahora difunto, hace unos 3 mil millones de años.
Las rocas lunares magnetizadas traídas a la Tierra durante las misiones Apollo demostraron que la Luna tuvo un campo magnético en el pasado. Este campó existió durante más de mil millones de años, y en un momento dado, fue tan intenso como el generado por la Tierra moderna. Los científicos piensan que una dinamo lunar (un núcleo fundido y muy caliente en el centro de la Luna) puede haber alimentado el campo magnético, pero no sabían cómo se generó y cómo se mantenía.
Según la investigación publicada recientemente, la Luna probablemente tenía un núcleo de hierro/níquel con sólo una pequeña cantidad de azufre y carbono, con lo que el punto de fusión del núcleo lunar era alto. Como resultado, probablemente el núcleo empezó a cristalizar pronto en la historia lunar, y el calor emitido por la cristalización puede haber creado un campo magnético inicial que ha quedado registrado en las muestras lunares antiguas.
En estas muestras se han hallado registros de un campo magnético de 3100 millones de años de antigüedad, pero que actualmente está inactivo, indicando que en algún momento entre entonces y ahora el flujo de calor cayó a un punto en el que la dinamo lunar dejó de funcionar. El núcleo lunar se piensa que actualmente está formado por un núcleo sólido interno y un líquido exterior, conocidos por datos sísmicos de las misiones Apollo y otros datos geofísicos y de naves espaciales. La nueva composición específica del núcleo de la Luna propuesta por estos investigadores probablemente sería parcialmente sólida y líquida hoy en día, en acuerdo con los datos sísmicos y geofísicos.
Combustible a partir de hielo lunar para ir a Marte
18/5/2017 de Phys.org
Entre la Tierra y la Luna: ilustración de artista de un depósito de repostaje para la exploración del espacio profundo, colocado en el punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Luna, donde la fuerza de gravedad de la Tierra es exactamente igual a la fuerza de gravedad de la Luna que tira en dirección contraria. Crédito:Sung Wha Kang (RISD), CC BY-ND.
Han pasado 45 años desde que los humanos pisaron por última vez un cuerpo extraterrestre. Ahora la Luna vuelve a estar en el centro de los proyectos no solo de exploración del espacio, sino de creación de una sociedad espacial permanente e independiente.
La planificación de expediciones al vecino celeste más cercano de la Tierra ya no es solo cosa de NASA, aunque la agencia espacial estadounidense tiene planes para establecer una estación espacial en órbita alrededor de la Luna que se utilizaría como etapa de paso de las misiones a Marte a principios de la década de 2030. La compañía United Launch Alliance, una empresa conjunta entre Lockheed Martin y Boeing, está planeando una estación de servicio lunar, capaz de mantener a 1000 personas viviendo en el espacio en los próximos 30 años.
Los multimillonarios Elon Musk, Jeff Bezos y Robert Bigelow tienen compañías cuyo objetivo es transportar gente o mercancías a la Luna. Recientemente se ha celebrado el 2017 Caltech Space Challenge, donde cerca de 30 estudiantes han propuesto diseños para una estación de lanzamiento y abastecimiento lunar para misiones al espacio profundo. Un equipo de estos estudiantes ha sugerido utilizar los recursos de la Luna para obtener combustible que utilizarán las naves con destino a Marte.
La Luna posee hielo que puede ser transformado en el combustible de hidrógeno-oxígeno utilizado en los cohetes modernos. El hielo sería obtenido por varias bases lunares robóticas pequeñas. Una flota de lanzaderas espaciales llevaría el hielo a una estación de servicio construida en órbita alrededor de la Luna, donde un modulo de electrólisis lo fundirá y lo convertirá en combustible, que será almacenado en grandes tanques, y donde las naves que se dirijan a Marte o a cualquier otra parte podrán atracar para repostar.
El experimento XENON1T publica su primer resultado en la búsqueda de materia oscura
19/5/2017 de Purdue University
Las instalaciones de XENON1T en el laboratorio subterráneo del Gran Sasso. El edificio de tres pisos de la derecha contiene varios sistemas auxiliares. El criostato que contiene el detector está dentro del gran tanque de agua de la izquierda, junto al edificio. Crédito: Roberto Corrieri y Patrick De Perio.
«¡El mejor resultado hasta ahora sobre la materia oscura… y acabamos de empezar!». Así es cómo los científicos del experimento XENON1T, actualmente el experimento de materia oscura más sensible del mundo, albergado en el INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italia, anunciaron su primer resultado a la comunidad científica tras 30 días de funcionamiento.
La materia oscura es uno de los componentes básicos del Universo, cinco veces más abundante que la materia ordinaria. Varias medidas astronómicas han corroborado la existencia de la materia oscura, instigando la aparición de proyectos en todo el mundo que persiguen detectar directamente la interacciones entre las partículas de materia oscura y de la materia ordinaria en detectores extremadamente sensibles, lo que confirmaría su existencia y arrojaría luz sobre sus propiedades. Sin embargo, estas interacciones son tan débiles que han escapado de la detección directa hasta ahora, obligando a los científicos a construir detectores cada vez más sensibles.
La colaboración XENON se encuentra en primera línea de esta búsqueda con el experimento XENON1T. Los resultados de los primeros 30 días de funcionamiento muestran que el detector ha conseguido un nuevo récord de nivel de radiactividad baja, muchos órdenes de magnitud por debajo de los materiales terrestres. Con una masa total de 3200 kg, XENON1T es al mismo tiempo el mayor detector de este tipo que se haya construido jamás. La combinación de tamaño mayor y un ruido de fondo mucho menor anuncian un excelente potencial para el descubrimiento de la materia oscura en los próximos años.
La colaboración XENON reune 135 investigadores de USA, Alemania, Italia, Suiza, Portugal, Francia, Países Bajos, Israel, Suecia y los Emiratos Árabes Unidos. «La mejor noticia es que el experimento continúa acumulando datos excelentes que nos permitirán comprobar pronto algunas hipótesis sobre WIMP [una clase de partículas candidatas a ser la materia oscura] en una región de masa y sección eficaz con átomos normales como nunca antes se había hecho», explica Elena Aprile (Columbia University).
La primera detección del disco de un planeta solitario muestra parecidos entre estrellas y objetos similares a planetas
19/5/2017 de Max Planck Institute for Astronomy / Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista de un disco de gas y polvo alrededor del objeto de tipo planetario OTS44. Las primeras observaciones en radio indican que OTS44 se ha formado del mismo modo que una estrella joven. Crédito: Johan Olofsson (U Valparaiso & MPIA).
Las primeras observaciones del objeto solitario y de tipo planetario OTS44 revela un disco protoplanetario polvoriento que es muy similar a los discos que rodean estrellas jóvenes. Esto es inesperado ya que los modelos de formación de estrellas y planetas predicen que la formación a partir de una nube en colapso, formando un objeto central con un disco alrededor, no debería de ser posible en el caso de objetos con masa tan baja. Aparentemente, los objetos planetarios y las estrellas son más parecidos de lo que se pensaba.
El nuevo estudio aporta pruebas de que el objeto planetario OTS44 se formó de un modo parecido al de las estrellas ordinarias y enanas marrones, un resultado sorprendente que contradice los modelos actuales de formación de estrellas y planetas. El estudio, dirigido por Amelia Bayo (Universidad de Valparaíso), hizo uso del observatorio ALMA para detectar polvo en el disco que rodea OTS44.
Esta detección permitió estimar que la proporción entre la masa del polvo contenido en el disco y la masa del objeto central es parecida a la de estrellas y enanas marrones. Esto también parece apoyar la tesis de que OTS44 aún está creciendo por acumulación sobre sí de materia procedente de su propio disco, otra similitud con las estrellas jóvenes.
En conjunto, existen pruebas sólidas de que OTS44 se formó del mismo modo en que lo hacen las estrellas y enanas marrones, es decir, por el colapso de una nube de gas y polvo. Pero según los modelos actuales de formación de estrellas y planetas no debería de ser posible que un objeto de poca masa como OTS44 se forme de este modo. Una explicación alternativa, la formación de objetos múltiples de una sola vez, con objetos de poca masa como OTS44 entre ellos, es refutada por las observaciones, que demuestran que no existen objetos compañeros en ningún lugar cerca de OTS44.
El Hubble observa una luna alrededor del tercer planeta enano más grande
19/5/2017 de Hubblesite / The Astrophysical Journal Letters
Estas dos imágenes, tomadas con una año de separación, revelan una luna en órbita alrededor del planeta enano 2007 OR10. Cada imagen, tomada con la cámara de gran campo WFC3 del Hubble, muestra a la compañera en un posición orbital diferente alrededor de su cuerpo progenitor. Crédito: NASA, ESA, C. Kiss (Konkoly Observatory), yJ. Stansberry (STScI).
El poder combinado de tres observatorios espaciales, incluyendo el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, ha ayudado a los astrónomos a descubrir una luna en órbita alrededor del tercer planeta enano más grande, catalogado como 2007 OR10. La pareja reside en el helado confín de nuestro Sistema Solar llamado Cinturón de Kuiper, un reino de escombros helados sobrantes de la formación de nuestro Sistema Solar hace 4600 millones de años.
«El descubrimiento de satélites alrededor de todos los planetas enanos grandes – excepto Sedna – significa que cuando se formaron estos cuerpos hace miles de millones de años, las colisiones debieron de ser más frecuentes y esa es la condición que han de cumplir los modelos de formación», explica Csaba Kiss (Observatorio Konkoly, Budapest, Hungría). «Si hubo colisiones frecuentes, entonces fue relativamente fácil formar estos satélites».
Los objetos probablemente chocaron unos contra otros con mayor frecuencia debido a que habitaban en una región abarrotada de ellos. «Debe de haber existido una densidad bastante alta de objetos y algunos de ellos eran cuerpos masivos que perturbaban las órbitas de cuerpos más pequeños», comenta John Stansberry (Space Telescope Science Baltimore, USA). «Esta agitación gravitatoria puede haber expulsado cuerpos de sus órbitas y aumentado sus velocidades relativas, lo que puede haber producido colisiones».
Los datos del telescopio espacial Kepler revelaron que 2007 OR10 tiene un periodo de rotación lento, de unas 45 horas, cuando el periodo de rotación típico en los objetos del Cinturón de Kuiper es de menos de 24 horas. Esto hizo pensar a los astrónomos que podía haber una luna que con su gravedad frenase la rotación del planeta enano. Posteriormente, los astrónomos han detectado la luna en dos observaciones separadas un año entre sí con el telescopio espacial Hubble. Las imágenes muestran que la luna está ligada gravitatoriamente a 2007 OR10 porque se mueve junto con el planeta enano respecto a las estrellas del fondo.
Los ríos de tres mundos cuentan historias diferentes
19/5/2017 de MIT / Science
De izquierda a derecha: redes fluviales en Marte, la Tierra y Titán. Un equipo de investigadores ha descubierto que Titán, como Marte pero a diferencia de la Tierra, no ha sufrido tectónica de placas activa en el pasado reciente. Créditos: Benjamin Black/NASA/Visible Earth/JPL/Cassini RADAR team. Adaptada a partir de imágenes de NASA Viking, NASA/Visible Earth, and NASA/JPL/Cassini RADAR team.
El ambiente en Titán, la mayor luna de Saturno, podría parecer sorprendentemente familiar: nubes que condensan y llueven sobre la superficie, alimentando ríos que fluyen hacia océanos y lagos. Fuera de la Tierra, Titán es el otro único cuerpo planetario del Sistema Solar con ríos que fluyen de manera activa, aunque son alimentados por metano líquido en lugar de agua. Hace mucho tiempo, Marte también albergó ríos que excavaron valles por su superficie ahora árida.
Científicos del MIT han encontrado que, a pesar de esas similitudes, los orígenes de la topografía, o elevaciones de la superficie, en Marte y Titán son muy diferentes de los de la Tierra. Los investigadores sostienen que como Marte y a diferencia de la Tierra, Titán no ha sufrido tectónica de placas activa en su pasado reciente. El crecimiento de montañas por tectónica de placas desvía las trayectorias de los ríos. Los científicos han descubierto que ésta es la prueba que faltaba en las redes fluviales de Marte y Titán.
«Aunque los procesos que crearon la topografía de Titán son todavía un enigma, esto excluye algunos de los mecanismos con los que estamos más familiarizados en la Tierra», explica Benjamin Black (MIT, City College of New York). Los autores sugieren, en cambio, que la topografía de Titán puede haberse desarrollado a través de procesos como cambios en el grosor de la corteza helada de la luna debido a mareas producidas por Saturno.
El estudio también arroja cierta luz sobre la evolución del paisaje en Marte, que en el pasado albergó un océano enorme y ríos de agua. El equipo del MIT aporta pruebas de que los elementos más importantes de la topografía marciana se formaron muy temprano en la historia del planeta, influyendo en las trayectorias de los jóvenes sistemas fluviales, incluso mientras las erupciones volcánicas y los impactos de asteroides dejaban cicatrices en la superficie.
El cometa V2 Johnson ocupa el centro del escenario
22/5/2017 de Phys.org
El cometa V2 Johnson observado el pasado 21 de febrero de 2017. Crédito: John Purvis.
Durante los últimos meses varios cometas visibles con binoculares han visitado el Sistema Solar interior, tanto de periodo corto y órbita parabólica como otros con órbitas largas e hiperbólicas: 41P Tuttle-Giacobini-Kresák, 2P/Encke, 45P Honda-Markov-Padjudašáková, C/2015 ER61 PanSTARRS y finalmente, el último dela fiesta, C/2017 E4 Lovejoy.
El próximo es C/2015 V2 Johnson, descubierto por el astrónomo Jess Johnson el 3 de noviembre de 2015. Actualmente se encuentra bien posicionado al anochecer para los observadores del hemisferio norte que se encuentren en latitudes medias, cerca de la brillante estrella Arturo. Brilla con una magnitud de +8 cruzando la constelación de Bootes ( el Boyero) y su resplandor aumentará a magnitud +6 a finales de junio, tras pasar por el perihelio, el punto de su órbita más próximo al Sol.
Su trayectoria ayuda a que sea fácilmente observable. Con una inclinación de su órbita de de 50 grados respecto de la eclíptica, se dirige desde declinaciones boreales hacia el perihelio, justo por fuera de la orbita de Marte, que alcanzará el 12 de junio. Aunque Marte se encuentra en el lado opuesto al Sol este verano, hemos tenido la suerte de encontrarnos en el lado correcto del Sol para disfrutar de esta visión cometaria. El cometa pasó la oposición hace unas pocas semanas, el 28 de abril, y se convertirá en un objeto exclusivamente del cielo del hemisferio sur a finales de julio.
Éste es probablemente el primer y único viaje de V2 Johnson a través del Sistema solar puesto que sigue una órbita hiperbólica abierta y posiblemente esté destino a ser expulsado del Sistema Solar después de su breve aventura veraniega con el Sol.
Crean el mayor mapa del Universo
22/5/2017 de SDSS
Un corte a través del mapa tridimensional más grande del Universo. La Tierra estaría a la izquierda, y las distancias a las galaxias y los cuásares están etiquetadas según el tiempo que la luz de los objetos ha tardado en llegar hasta la Tierra. El extremo derecho del mapa es el límite del Universo observable, en el que vemos el fondo cósmico de microondas, el resplandor resultante del Big Bang. Crédito: Anand Raichoor (École polytechnique fédérale de Lausanne, Switzerland) y la colaboración del SDSS.
Los astrónomos del proyecto Sloan Digital Sky Survey (SDSS) han creado el primer mapa de la estructura de gran escala del Universo basándose completamente en las posiciones de cuásares. Los cuásares son puntos de luz increíblemente brillantes y lejanos alimentados por agujeros negros supermasivos.
«Como los cuásares son tan brillantes, podemos verlos desde el otro extremo del Universo», afirma Ashley Ross (Ohio State University). «Eso les convierte en los objetos ideales a utilizar para crear el mapa más grande hasta la fecha». El asombroso brillo de los cuásares es debido a los agujeros negros supermasivos que se encuentran en sus centros. Cuando la materia y la energía se precipitan al agujero negro del cuásar, se calientan hasta temperaturas increíbles y empiezan a brillar. Este es el brillo detectado por un telescopio de 2.5m en la Tierra.
Durante el primer año del proyecto, llamado eBOSS, los astrónomos han medido de forma precisa las posiciones de más de 147 000 cuásares. Las observaciones con el telescopio les proporcionaron las distancias a estos objetos, permitiéndoles crear un mapa tridimensional de dónde se encuentran. Pero para entender la historia de la expansión del Universo, tienen que ir un paso más allá, usando una técnica inteligente con las llamadas oscilaciones acústicas bariónicas (BAO de sus iniciales en inglés). Las oscilaciones acústicas bariónicas son las huellas actuales de ondas sonoras que viajaron por el Universo primitivo, cuando era mucho más denso y caliente que el Universo que vemos hoy en día. Pero cuando el Universo tenía 380 000 años de edad, las condiciones cambiaron repentinamente y las ondas sonoras quedaron «congeladas» donde se encontraban. Estas ondas congeladas han dejado huella en la estructura tridimensional del Universo que vemos hoy en día.
El tamaño de las oscilaciones acústicas bariónicas observadas puede ser utilizado como una «regla estándar» para medir distancias, al igual que utilizar el ángulo aparente de un palo que mida un metro desde el otro extremo de un campo de fútbol te permite estimar la longitud del campo. Los resultados confirman el modelo estándar de la cosmología que los investigadores han construido durante los últimos 20 años. En este modelo estándar el Universo sigue las leyes de la teoría general de la relatividad de Einstein, pero incluye componentes cuyos efectos podemos medir, pero cuyas causas todavía desconocemos. Junto con la materia ordinaria que constituye las estrellas y galaxias, el Universo incluye materia oscura, invisible aunque afectada por la gravedad, y una componente misteriosa llamada «energía oscura». La energía oscura es la componente dominante en la actualidad y tiene propiedades especiales que provocan que se acelere la expansión del Universo.
Un universo con geometría de «silla de montar» podría socavar la relatividad general
22/5/2017 de University of Cambridge / Physical Review Letters
Imagen de un espacio antideSitter (con una coordenada de tiempo y una espacial) inmerso en un espacio dimensional plano (una coordenada de tiempo más dos espaciales). Crédito: Wikimedia Commons.
Un equipo de investigadores ha demostrado cómo las singularidades (que normalmente sólo se encuentran en el centro de los agujeros negros y están escondidas) podrían existir en un espacio tridimensional altamente curvo. Para ello han utilizado simulaciones por computadora que les permiten predecir la existencia de la llamada singularidad desnuda, que interfiere con la teoría general de la relatividad de Einstein. Se trata de la primera vez que alguien predice una singularidad desnuda, que hace que se rompan las leyes de la física, en un espacio tridimensional.
La teoría general de la relatividad de Einstein marca lo que sabemos actualmente sobre la gravedad: todo, desde la estimación de la edad de las estrellas hasta las señales de GPS en las que confiamos para viajar, está basado en sus ecuaciones. En parte, la teoría nos dice que la materia deforma el espacio-tiempo que la rodea y lo que llamamos gravedad es el efecto de esa deformación. En los 100 años que han transcurrido desde su publicación, la teoría de la relatividad ha pasado cada prueba a la que ha sido sometida, pero uno de sus límites es la existencia de singularidades.
Una singularidad es un punto donde la gravedad es tan intensa que el espacio y las leyes de la física se rompen. La relatividad general predice la existencia de singularidades en el centro de los agujeros negros y que se encuentran rodeadas por un horizonte de sucesos, el ‘punto de no retorno’ donde la atracción gravitatoria es tan fuerte que escapar es imposible, lo que significa que no pueden ser observadas desde fuera. Durante más de cuarenta años, los matemáticos han propuesto que siempre que se forman singularidades, se encuentran ocultas de este modo. Si esto es así, entonces fuera de los agujeros negros estas singularidades no tienen un efecto medible sobre nada y las predicciones de la relatividad general siguen siendo válidas.
En años recientes, los investigadores han utilizado simulaciones por computadora para predecir la existencia de ‘singularidades desnudas’, esto es, singularidades que existen fuera de un horizonte de sucesos. Sin embargo, hasta ahora todas estas predicciones eran válidas en universos de más dimensiones. La nueva investigación, dirigida por Toby Crisford y Jorge Santos, ha predicho la existencia de una singularidad desnuda por vez primera en un universo de 4 dimensiones, tres espaciales más el tiempo. Sus predicciones muestran que una singularidad desnuda puede formarse en un tipo especial de espacio curvo conocido como espacio antideSitter, en el que el Universo tiene la forma característica de una silla de montar. Y aunque los resultados no pueden aplicarse a nuestro Universo, que sabemos que es plano, sí abren nuevas oportunidades a estudiar otras teorías para comprender el Universo, como la gravedad cuántica.
ALMA encuentra un anillo helado alrededor de un joven sistema de planetas
22/5/2017 de CfA / Astrophysical Journal
Imagen en varias bandas del sistema estelar de Fomalhaut. Los datos de ALMA (en color naranja) revelan el disco de escombros lejano y excéntrico, nunca antes observado en detalle. El punto central es la emisión no resuelta de la estrella, que tiene unas dos veces la masa de nuestro Sol. Los datos ópticos del telescopio espacial Hubble se muestran en azul; la región oscura es una máscara coronográfica, que filtra el brillo no deseado de la estrella central. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).
Un equipo internacional de astrónomos ha obtenido con ALMA la primera imagen completa en longitudes de onda milimétricas del anillo de escombros polvorientos que rodea la joven estrella Fomalhaut. Esta banda notablemente bien definida de escombros y gas es probablemente el resultado de exocometas chocando entre sí cerca de las periferias de un sistema planetario a 25 años-luz de la Tierra. Observaciones anteriores de Fomalhaut obtenidas por ALMA cuando el telescopio se hallaba todavía en fase de construcción, en 2012, habían revelado sólo la mitad del disco. Las nuevas observaciones con ALMA, además de ofrecer una impresionante imagen completa de esta banda resplandeciente de cascotes, también sugiere que existen parecidos químicos entre sus componentes helados y los cometas de nuestro propio Sistema Solar.
Los discos de escombros son habituales alrededor de estrellas jóvenes y representan un periodo muy dinámico y caótico en la historia de un sistema solar. Los astrónomos piensan que son creados por colisiones de cometas y otros planetesimales en las regiones exteriores de un sistema planetario formado recientemente. Los escombros sobrantes de esas colisiones absorben luz de la estrella central y vuelven a radiar la energía en forma de un resplandor tenue en longitudes de onda milimétricas que puede ser estudiado con ALMA.
Utilizando los nuevos datos de ALMA y simulaciones por computadora detalladas los investigadores consiguieron calcular la posición precisa del disco, así como su anchura y geometría. Estos parámetros confirman que un anillo así de estrecho es probablemente producido por la influencia gravitatoria de los planetas del sistema, señala Meredith MacGregor (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
Utilizando el mismo conjunto de datos, pero centrándose en señales milimétricas emitidas de manera natural por moléculas en el espacio, los investigadores detectaron también grandes reservas de gas de monóxido de carbono en el disco de escombros. «Estos datos nos han permitido determinar que la abundancia relativa de monóxido de carbono más dióxido de carbono alrededor de Fomalhaut es la misma que encontramos en cometas de nuestro Sistema Solar», explica Luca Matrà (Universidad de Cambridge, UK). «Este parentesco químico puede indicar una similitud en las condiciones de formación de los cometas entre las periferias de este sistema planetario y el nuestro». Matrà y sus colaboradores piensan que este gas ha sido expulsado por choques continuos entre cometas, o que es resultado de un solo impacto grande entre supercometas cientos de veces más masivos que el Hale-Bopp.
El VLA revela un objeto nuevo cerca del agujero negro supermasivo de una famosa galaxia
24/5/2017 de National Radio Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista del recién descubierto agujero negro supermasivo secundario en órbita alrededor del agujero negro supermasivo principal de la galaxia Cygnus A. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Al apuntar el radiotelescopio VLA a una famosa galaxia por primera vez en dos décadas, los astrónomos se han llevado una gran sorpresa, al encontrar un brillante objeto nuevo que ha aparecido junto al núcleo de la galaxia. El objeto, según han concluido los científicos es o bien un tipo raro de explosión de supernova o, con mayor probabilidad, una explosión en un segundo agujero negro supermasivo que se halla en una órbita muy cerca del agujero negro supermasivo principal de la galaxia.
Los astrónomos observaron Cygnus A, una galaxia bien conocida y estudiada a menudo, descubierta por el pionero de la radioastronomía Grote Reber en 1939. El descubrimiento en radio fue seguido por su descubrimiento en una imagen en el visible de 1951 y la galaxia, a 800 millones de años-luz de la Tierra, fue uno de los primeros objetivos del VLA tras la finalización de su construcción a principios de la década de 1980.
«Las imágenes con VLA de Cygnus A desde la década de 1980 marcan el estado de las capacidades de observación de la época», comenta Rick Perley (NRAO). «Por eso no volvimos a mirar Cygnus A de nuevo hasta 1996, cuando una nueva electrónica en el VLA nos proporcionó un nuevo rango de frecuencias de radio para nuestras observaciones». El objeto nuevo no aparece en las imágenes tomadas entonces. «Sin embargo, la remodelación del VLA que se completó en 2012 lo ha convertido en un telescopio mucho más potente, así que queríamos echar un vistazo a Cygnus A utilizando las nuevas capacidades del VLA», explica Perley. Las observaciones empezaron en 2015 y siguieron en 2016. «Para nuestra sorpresa, encontramos un objeto nuevo y prominente cerca del núcleo de la galaxia que no aparecía en ninguna de las imágenes publicadas con anterioridad».
Basándose en sus características, el nuevo objeto podría ser una explosión de supernova o una explosión en un segundo agujero negro supermasivo situado cerca del centro de la galaxia. Y aunque los astrónomos quieren comprobar el comportamiento futuro del objeto para estar seguros, señalan que el objeto ha permanecido demasiado brillante durante demasiado tiempo para tratarse de una supernova de algún tipo conocido. A pesar de que el objeto está claramente separado del agujero negro supermasivo central de Cygnus A por unos 1500 años-luz, posee muchas de las características de un agujero negro supermasivo que se está alimentando con rapidez del material de sus alrededores.
Un flujo con forma de tornado en una dinamo intensifica el campo magnético de las estrellas
24/5/2017 de AIP / Physics of Plasmas
Representación esquemática del experimento de dinamo de sodio de von-Kármán, donde los rectángulos rojos muestran la parte simulada de la porción de flujo entre las dos aspas. Crédito: Varela/Brun/Dubrulle/Nore.
El abrasador y masivo núcleo de líquidos conductores de la electricidad que hay en estrellas y en algunos planetas crea una dinamo que genera el campo magnético de estos cuerpos. Los investigadores intentan comprender mejor estas dinamos por medio de simulaciones por computadora y recreándolas en el laboratorio utilizando cilindros de sodio líquido que hacen girar rápidamente.
Una nueva simulación, basada en el experimento de dinamo de sodio de von-Kármán, examina de cerca cómo el vórtice líquido creado por el instrumento genera un campo magnético. Los científicos investigaron los efectos de la resistividad de los fluidos y la turbulencia sobre la colimación del campo magnético, donde el vórtice se convierte en un flujo focalizado.
«Con este procedimiento podemos empezar a comprender la dinamo que se observa en las estrellas», señala Jacobo Varela (Oak Ridge National Laboratory). Las dinamos convierten la energía cinética en energía magnética transformando la rotación de un líquido que conduce la electricidad (plasma) en un campo magnético. En la dinamo de sodio de von-Kármán, dos aspas en los extremos del cilindro lleno de sodio líquido crean turbulencia, lo que puede generar el campo magnético.
Los mecanismos que crean ese campo son, sin embargo, poco conocidos. «Los flujos helicoidales entre las aspas coliman el flujo que intensifica el campo magnético y genera el campo observado en el instrumento», explica Varela.
Explican cómo la desintegración radiactiva podría alimentar la vida extraterrestre
24/5/2017 de Southwest Research Institute / Astrophysical Journal Letters
En los cuerpos helados de nuestro Sistema Solar, como por ejemplo la luna Europa de Júpiter mostrada en la imagen, los elementos radiactivos del núcleo rocoso pueden romper las moléculas de agua y producir hidrógeno que alimente a microbios. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute.
En los cuerpos helados de nuestro Sistema Solar, la radiación emitida desde núcleos rocosos podría romper moléculas de agua y alimentar a microbios que comen hidrógeno. Para estudiar esta posibilidad, un equipo de investigadores de la Universidad de Texas y del Southwest Research Institute ha creado un modelo del proceso natural de rotura del agua conocido como radiólisis. Luego aplicaron el modelo a varios mundos en los que se sabe o sospecha que existen océanos interiores, incluyendo la luna Encélado de Saturno, la luna Europa de Júpiter, Plutón y su luna Caronte, así como el planeta enano Ceres.
«Los procesos físicos y químicos que siguen a la radiólisis emiten hidrógeno molecular (H2), que es una molécula de interés astrobiológico», señala Alexis Bouquet. Los isótopos radiactivos de elementos como el uranio, el potasio y el torio se hallan en un tipo de meteoritos rocosos conocidos como condritas. Los núcleos de los mundo estudiados por Bouquet y sus colaboradores se piensa que tienen composiciones similares a las de las condritas. El agua de los océanos que empapa la roca porosa del núcleo estaría expuesta a radiación ionizante y sufriría radiólisis, produciendo hidrógeno molecular y compuestos reactivos de oxígeno.
Bouquet explica que se han encontrado en ambientes extremos de la Tierra comunidades de microbios mantenidas por hidrógeno molecular. Estos incluyen una muestra de agua subterránea hallada a 3 kilómetros de profundidad en una mina de oro de Sudáfrica y en las chimeneas hidrotermales del fondo del océano. Esto ofrece posibilidades interesantes para la hipotética existencia de microbios análogos en superficies en las que entran en contacto agua y roca en mundos océano como Encélado o Europa.
«Sabemos que estos elementos radiactivos existen dentro de cuerpos helados, pero es el primer estudio sistemático en el Sistema Solar que ha considerado la radiólisis. Los resultados sugieren que hay muchos objetivos potenciales para la exploración ahí fuera, y eso es emocionante», comenta el Dr. Danielle Wyrick (SwRI).
Fabricado con éxito el bloque del espejo secundario del ELT
24/5/2017 de ESO
Apertura del molde del bloque del M2 ZERODUR® del ELT, que contiene la vitrocerámica ZERODUR®, aún a muy altas temperaturas, tras su primer recocido en las instalaciones de recocido de bloques de 4 metros de SCHOTT, en Maguncia (Alemania) en mayo de 2017. El espejo terminado tendrá 4,2 metros de diámetro y pesará 3,5 toneladas. Será el espejo secundario más grande jamás utilizado en un telescopio y también el espejo convexo más grande jamás fabricado. Crédito: SCHOTT/ESO.
Se ha completado en Maguncia (Alemania) la fabricación del bloque del espejo secundario del ELT (Extremely Large Telescope, telescopio extremadamente grande) de ESO, a cargo de la empresa SCHOTT. El espejo terminado tendrá 4,2 metros de diámetro y pesará 3,5 toneladas. Será el espejo secundario más grande jamás utilizado en un telescopio y también el espejo convexo más grande jamás fabricado.
Cuando vea su primera luz en 2024, el telescopio de 39 metros ELT (Extremely Large Telescope, telescopio extremadamente grande) de ESO será el telescopio más grande de su tipo jamás construido. Con la fabricación del espejo secundario del telescopio (M2) acaba de lograrse un nuevo hito, ya que es más grande que muchos espejos primarios de muchos telescopios de investigación actuales.
El bloque del espejo es la pieza de material fundido — en este caso vitrocerámica Zerodur® — que posteriormente será desbastado y pulido para producir el espejo acabado. En enero de 2017, ESO adjudicó a SCHOTT el contrato para fabricar el bloque del espejo M2 (eso1704). ESO ha disfrutado de una fructífera colaboración con SCHOTT, que también produjo los espejos principales de 8,2 metros para el VLT (Very Large Telescope), instalado en el Observatorio Paranal de ESO (ann12015). La empresa SHOTT, fabricante de productos astronómicos excepcionales de alta calidad, ya ha entregado los bloques de los espejos delgados deformables que compondrán el espejo cuaternario de ELT, M4 (ann15055) y también proporcionarán el bloque del espejo terciario M3.
A lo largo del próximo año, el bloque del espejo secundario tiene que pasar por un lento enfriamiento, un proceso de mecanizado y una serie de tratamientos térmicos. Entonces será desbastado para darle la forma adecuada y luego será pulido. La compañía francesa Safran Reosc se hará cargo de este proceso, además de llevar a cabo pruebas adicionales (ann16045). La forma y el pulido dados al bloque tendrán una precisión de 15 nanómetros (15 millonésimas de milímetro) en toda la superficie óptica.
Galaxias en crecimiento rápido, recientemente descubiertas, podrían resolver un misterio cósmico
25/5/2017 de Max Planck Institute for Astronomy / Nature
Ilustración de artista de un cuásar y una galaxia vecina en proceso de fusión con otra. Las galaxias observadas por Decarli y sus colaboradores están tan lejos que no tenemos imágenes detalladas. Esta combinación de imágenes de objetos similares (aunque más cercanos) proporciona la impresión del aspecto detallado que podrían tener. Crédito: MPIA utilizando material de NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Un equipo de astrónomos ha descubierto un nuevo tipo de galaxia en el Universo temprano, a menos de mil millones de años después del Big Bang. Estas galaxias están formando estrellas más de cien veces más rápido que nuestra Vía Láctea. El descubrimiento podría explicar un hallazgo anterior: una población de galaxias sorprendentemente masivas 1500 millones de años después del Big Bang, lo que exigiría que estas precursoras hiperproductivas crearan sus cientos de miles de millones de estrellas. Las observaciones también muestran lo que parece ser la imagen más temprana de galaxias en fusión.
Cuando un grupo de astrónomos descubrió galaxias inusualmente masivas en el Universo temprano, su enorme tamaño, con cientos de miles de millones de estrellas, era un misterio. Ahora, el descubrimiento casual realizado por un grupo de astrónomos dirigido por Roberto Decarli (Planck Institute for Astronomy) apunta a una posible solución al misterio: una población de galaxias hiperproductivas en el Universo muy temprano, en una época anterior a mil millones de años después del Big Bang.
Roberto Decarli afirma: «Estábamos buscando algo diferente, la actividad de formación estelar en galaxias con cuásares. Pero lo que encontramos, en cuatro casos separados, fueron galaxias vecinas que estaban formando estrellas a un ritmo tremendo, produciendo el equivalente a cien masas solares en estrellas nuevas al año».
Que estas galaxias recién descubiertas sean o no las precursoras de sus parientes más masivas y tardías, y por tanto resolver el misterio cósmico, dependerá de lo comunes que sean en el Universo. Esta es una cuestión a decidir con las próximas observaciones planeadas por Decarli y sus colaboradores.
Las mayores simulaciones hasta la fecha ayudan a descubrir la historia de la Galaxia
25/5/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Tres imágenes de la simulación. Izquierda: densidad de gas proyectada de galaxias hace unos 10 mil millones de años. Se ven las estructuras de filamentos de gas que alimentan a la galaxia principal, situada en el centro. Centro: imagen vista desde arriba de un disco de gas en la actualidad. Resulta claramente visible el detallado patrón espiral. Derecha: vista de canto del mismo disco de gas en la actualidad. El gas frío se muestra en azul, el templado en verde y el caliente en rojo. Crédito: Robert J. J. Grand, Facundo A. Gomez, Federico Marinacci, Ruediger Pakmor, Volker Springel, David J. R. Campbell, Carlos S. Frenk, Adrian Jenkins y Simon D. M. White.
Miles de procesadores, terabytes de datos y meses de computación han ayudado a un grupo de investigadores de Alemania a crear las simulaciones mayores y de más alta resolución que se hayan realizado de galaxias como nuestra Vía Láctea.
Los astrónomos estudian nuestra galaxia y otras con telescopios y simulaciones para intentar conocer su estructura e historia. Las galaxias espirales como la Vía Láctea se piensa que contienen varios cientos de miles de millones de estrellas, así como copiosas cantidades de gas y polvo. Esta forma espiral es habitual, con un agujero negro supermasivo en el centro rodeado por un bulbo de estrellas viejas y brazos sinuosos que salen hacia afuera y en los que se encuentran estrellas relativamente jóvenes como el Sol. Sin embargo, conocer cómo se formaron los sistemas como nuestra galaxia sigue siendo una cuestión clave en la historia del cosmos.
El enorme intervalo de escalas (las estrellas, componentes de las galaxias, son cada una un billón de veces más pequeñas en masa que la galaxia que juntas construyen) así como la física compleja involucrada suponen un reto formidable para cualquier modelo por computadora.
Utilizando las supercomputadoras Hornet y SuperMUC en Alemania y un sofisticado código, los investigadores corrieron 30 simulaciones a alta resolución y 6 a muy alta resolución, durante varios meses. El Dr. Robert Grand y su equipo están encantados con los resultados de la simulación. «El resultado del Proyecto Auriga es que los astrónomos serán ahora capaces de utilizar nuestro trabajo para acceder a una gran cantidad de información como las propiedades de las galaxias satélite y las estrellas muy viejas del halo que rodea la galaxia». Los astrónomos también observan el efecto de esas galaxias más pequeñas, que en ocasiones se precipitan cayendo en espiral sobre la galaxia mayor al principio de su historia, en un proceso que podría haber creado grandes discos espirales.
Descubren nuevas características de las ondas gravitatorias
25/5/2017 de Phys.org / Physical Review Letters
Una visualización de una simulación por computadora de agujeros negros en fusión que están emitiendo ondas gravitacionales. Crédito: NASA/C. Henze.
Investigadores de la Universidad de Monash (Australia) han identificado un nuevo concepto – «memoria huérfana»- que cambia el modo en que se piensa actualmente sobre las ondas gravitacionales.
La teoría de la relatividad general de Einstein predice que hay explosiones cataclísmicas que estiran el tejido del espacio-tiempo. Estos estiramientos del espacio-tiempo se llaman «ondas gravitacionales». Después de uno de estos episodios, el espacio-tiempo no regresa a su estado original, sino que permanece estirado. Este efecto es lo que se llama «memoria». El término «huérfana» alude al hecho de que la onda progenitora no puede detectarse directamente.
«Estas ondas podrían abrir el camino al estudio de física actualmente inaccesible para nuestra tecnología», explica el Dr. Eric Thrane (Universidad de Monash). «Este efecto, llamado ‘memoria’ todavía no se ha observado», añade.
Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO sólo «escuchan» ondas a ciertas frecuencias, explica Lucy McNeill, investigadora principal del trabajo. «Si existen ahí fuera fuentes exóticas de ondas gravitacionales, por ejemplo, microagujeros negros, LIGO no las oiría porque tienen frecuencias demasiado altas», explica. «Pero este estudio demuestra que LIGO puede utilizarse para estudiar ondas gravitacionales en el Universo que se pensaba que eran invisibles para él». LIGO no será capaz de ver el estiramiento y la contracción, pero sí será capaz de detectar la señal de memoria si existen tales objetos, ya que las ondas gravitacionales de alta frecuencia dejan una memoria que LIGO puede detectar.
Ayudan a encontrar una estrella que explotó hace 970 millones de años
25/5/2017 de Australian National University
Ilustración de artista de una supernova de tipo Ia. Crédito. ESA.
Más de 700 voluntarios han ayudado a astrónomos de ANU a encontrar una estrella que explotó hace 970 millones de años, antes de la época de los dinosaurios en la Tierra. Los investigadores pudieron confirmar en solo un día que un objeto anteriormente desconocido era la explosión de una estrella, gracias a la eficiencia y dedicación de los cazadores de supernovas voluntarios.
Este proyecto científico tiene como objetivo encontrar supernovas que los astrónomos puedan utilizar para medir el Universo y su crecimiento acelerado. «Este es el tipo exacto de supernova que estamos buscando, supernovas de tipo Ia, para medir propiedades y distancias del Universo», explica el Dr. Brad Tucker (ANU).
Los astrofísicos utilizan las supernovas para medir el crecimiento del Universo y entender mejor la energía oscura, la causa de la aceleración del Universo, calculando las distancias a las supernovas desde la Tierra a partir de cómo decrece la cantidad de luz emitida por la explosión.
El proyecto de ANU permite a los científicos ciudadanos utilizar un portal web en Zooniverse.org para examinar imágenes tomadas por el telescopio de 1.3 metros SkyMapper instalado en el observatorio de Sidding Spring. Los voluntarios examinan las imágenes en red buscando diferencias, marcando las que encuentran para que los investigadores las estudien con mayor detenimiento.
La gran estrella que no pudo convertirse en supernova
26/5/2017 de The Ohio State University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Por primera vez en la historia, un equipo de astrónomos ha sido capaz de observar cómo una estrella agonizante ha renacido como agujero negro. Se apagó con un gemido en lugar de una explosión. La estrella, que era 25 veces más masiva que nuestro Sol, debería de haber explotado como una supernova muy brillante. Pero en cambio, se apagó dejando un agujero negro.
Los «fallos masivos» como éste en una galaxia cercana podrían explicar por qué los astrónomos rara vez observan supernovas en las estrellas más masivas, según explica Christopher Kochanek (The Ohio State University). Hasta un 30 por ciento de dichas estrellas, parece, pueden colapsar silenciosamente en agujeros negros, sin necesidad de supernova. «La imagen típica es que una estrella puede formar un agujero negro sólo después de explotar como supernova», explica Kochanek. «Si una estrella no llega a supernova pero todavía se convierte en agujero negro ayudaría a explicar por qué no vemos supernovas en las estrellas más masivas».
Entre las galaxias que Kochanek y su equipo han estado observando se encuentra NGC 6946, una galaxia a 22 millones de años-luz de distancia apodada la «galaxia de los fuegos artificiales», porque en ella se producen supernovas con frecuencia (de hecho, SN 2017eaw, descubierta el 14 de mayo, está ahora brillando con intensidad máxima). Empezando en 2009, una estrella particular de esta galaxia, llamada N6946-BH1, empezó a aumentar un poco de brillo. En 2015 parecía haber dejado de existir. No pudo ser ya detectada ni con el telescopio espacial Hubble ni con Spitzer.
«N6946-BH1 es la única supernova fallida probable que hemos encontrado en los primeros siete años de nuestro estudio. Durante este periodo, seis supernovas normales se han producido en las galaxias que hemos estado monitorizando, lo que sugiere que entre un 10 y un 30 por ciento de las estrellas masivas mueren como supernovas fallidas», explica Scott Adams (Caltech).
Primeros resultados científicos de la misión Juno
26/5/2017 de JPL / Science
El polo sur de Júpiter, observado por la nave espacial Juno desde una distancia de 52000 kilómetros. Las estructuras ovales son ciclones de hasta 1000 km de diámetro. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles.
Los resultados científicos iniciales de la misión Juno de NASA a Júpiter retratan al mayor de los planetas de nuestro Sistema Solar como un mundo complejo, gigantesco, turbulento, con ciclones del tamaño de la Tierra en los polos, sistemas de tormentas que descienden hacia el corazón del gigante de gas, y un campo magnético mastodóntico e irregular que podría generarse más cerca de la superficie del planeta de lo que se pensaba.
Entre los descubrimientos que contradicen lo esperado están los proporcionados por el instrumento de imágenes JunoCam. Las imágenes muestran que los dos polos de Júpiter están cubiertos por tormentas del tamaño de la Tierra que se encuentran muy juntas y se rozan entre sí. «No sabemos cómo pudieron formarse, lo estable que es la configuración y por qué el polo norte de Júpiter no tiene el mismo aspecto que el polo sur», comenta Bolton. «Nos estamos preguntando si se trata de un sistema dinámico, y estamos viendo solo una fase y durante el año próximo lo veremos desaparecer, o si se trata de una configuración estable y esas tormentas están circulando unas alrededor de las otras».
Otra sorpresa procede el radiómetro de microondas de Juno, que estudia muestras de la radiación de microondas térmica de la atmósfera de Júpiter, desde las nubes de amoniaco superiores hasta gran profundidad en el interior. Los datos indican que los cinturones y bandas icónicos de Júpiter son misteriosos, con el cinturón que está cerca del ecuador prolongándose hasta el fondo, mientras que los cinturones y bandas de otras latitudes parecen evolucionar a otras estructuras. Los datos sugieren que el amoniaco es bastante variable y continúa aumentando tan abajo como podemos ver con este instrumento, varios cientos de kilómetros.
Antes de la misión Juno se sabía que Júpiter posee el campo magnético más intenso del Sistema solar. Las medidas tomadas ahora indican que es todavía más intenso de lo predicho por los modelos, y también más irregular en su forma. Los datos indican que es unas 10 veces más intenso que el campo más intenso que podamos encontrar en la Tierra. «Ya podemos ver que el campo magnético es irregular: es más intenso en algunos lugares y más débil en otros. Esta distribución no uniforme sugiere que el campo puede estar siendo generado por la acción de una dinamo más cerca a la superficie, por encima de la capa de hidrógeno metálico. Cada sobrevuelo que realizamos nos acerca más a poder determinar dónde y cómo funciona la dinamo de Júpiter».
Juno también ha sido diseñada para estudiar la magnetosfera polar y el origen de las potentes auroras de Júpiter. Estas emisiones de auroras son producidas por partículas que recogen energía, chocando con moléculas atmosféricas. Las observaciones iniciales de Juno indican que el proceso parece funcionar de modo distinto en Júpiter y la Tierra.
Finaliza la investigación sobre el aterrizaje de Schiaparelli
26/5/2017 de ESA
Imagen del lugar donde impactó Schiaparelli, tomada por el orbitador Mars Reconnaissance Orbiter de NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.
La investigación sobre el choque del módulo Schiaparelli de ExoMars ha concluido que información contradictoria en la computadora de a bordo provocó que la secuencia de descenso finalizase prematuramente.
El módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje Schiaparelli se separó de su nave nodriza, el Trace Gas Orbiter, el 16 de octubre del año pasado, tal como estaba planeado y fue bajando hacia Marte durante tres días. Gran parte del descenso de seis minutos del 19 de octubre discurrió tal como se esperaba: el módulo penetró correctamente en la atmósfera, con su escudo térmico protegiéndolo, a velocidades supersónicas. Los sensores de los escudos delantero y trasero tomaron datos científicos y de ingeniera útiles sobre la atmósfera y el escudo térmico.
La telemetría de Schiaparelli era enviada a la nave principal, que estaba poniéndose en órbita alrededor del Planeta Rojo la mismo tiempo, la primera vez que se conseguía esto en la exploración de Marte. Esta transmisión en tiempo real ha sido impagable a la hora de reconstruir lo que sucedió. Y al mismo tiempo que el orbitador registraba las transmisiones de Schiaparelli, el orbitador Mars Express de ESA también monitorizaba la señal de la sonda, así como el Radiotelescopio de Ondas Métricas Gigante instalado en la India.
Tres minutos después de entrar en la atmósfera se desplegó el paracaídas, pero el módulo experimentó giros inesperados de alta velocidad. Esto produjo una breve ‘saturación’ de la Unidad de Medida Inercial, que mide el ritmo de giro de la sonda. La saturación produjo que el software de control de sistema, navegación y guiado cometiese un gran error en la estimación de la altura. La altura incorrecta, combinada con medidas posteriores de radar, hicieron que la computadora calculase que se encontraba bajo el nivel del suelo. Esto hizo que el paracaídas y el escudo trasero fueran lanzados demasiado pronto, un breve encendido de los motores de solo 3 segundos en lugar de 30, y la activación del sistema de tierra, como si Schiaparelli hubiese aterrizado. En realidad, el módulo se encontró en caída libre desde una altura de 3.7 km, lo que hizo que impactara a una velocidad de 540 km/h.
«Si no se hubiera producido la saturación y las fases finales del aterrizaje hubieran tenido éxito, probablemente no habríamos identificado otros puntos débiles que contribuyeron al desastre», señala Jan Woerner, director general de ESA. «Como resultado directo de esta investigación, hemos descubierto las áreas que requieren de una atención particular para beneficio de la misión de 2020».
Cassini mira a Saturno con la llegada del solsticio
26/5/2017 de JPL
Estas imágenes en color natural tomadas por la nave Cassini permiten comparar el aspecto de la región del polo norte de Saturno en junio de 2013 (izquierda) y abril de 2017 (derecha). Ambas muestran con claridad el hexágono polar y el cambio en el color de la región. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Hampton University.
A la nave Cassini de NASA todavía le quedan algunos meses antes de completar su misión en septiembre, pero la veterana exploradora de Saturno alcanzó un nuevo hito el pasado 24 de mayo. El solsticio de Saturno (esto es, el día más largo del verano en el hemisferio norte y el día más corto del invierno en el hemisferio sur) llegó para el planeta y sus lunas. El solsticio de Saturno se produce cada 15 años terrestres mientras el planeta y su séquito orbital lentamente alrededor del Sol, con los hemisferios norte y sur alternando sus papeles como polos veraniego e invernal.
Llegar al solsticio y observar los cambios estacionales en el sistema de Saturno es uno de los objetivos principales de la Misión Solsticio de Cassini, el nombre de la segunda misión extendida de la nave, que empezó en 2010, con una duración prevista de 7 años. «Durante la Misión Solsticio hemos observado – de cerca, por primera vez – una estación entera en Saturno», comenta Linda Spilker (JPL). «El sistema de Saturno sufre transiciones dramáticas del invierno al verano y, gracias a Cassini, tenemos un asiento en los anillos».
Durante su Misión Solsticio, Cassini ha observado la erupción de una tormenta gigante que rodeó al planeta. También vio la desaparición de colores más azules que habían quedado muy al norte cuando se empezaron a formar las nieblas primaverales allí. Las nieblas son parte de la razón por la que las estructuras de la atmósfera de Saturno son menos obvias en su aspecto que las de Júpiter. Los datos obtenidos demuestran cómo la formación de las nieblas de Saturno está relacionada con el cambio estacional de las temperaturas y con la composición química de la alta atmósfera de Saturno. Los investigadores han descubierto que allí algunos compuestos de hidrocarburos (gases como etano, propano y acetileno) reaccionan más rápidamente que otros al cambiar la cantidad de luz solar a lo largo del año de Saturno.
La luna Titán también cambia con las estaciones, con espectaculares brotes ocasionales de actividad nubosa. Cassini observó tormentas gigantes que se desplazaban hacia el ecuador de Titán en 2010. Y aunque habían empezado a aparecer algunas nubes en el norte, a los científicos les ha sorprendido lo que ha tardado la actividad nubosa en desplazarse desde el hemisferio norte, contradiciendo los modelos climáticos que predecían que dicha actividad debería de haber empezado varios años antes.
Un planeta recién encontrado podría tener un sistema de anillos mucho mayor que el de Saturno
29/5/2017 de Scientific American / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Observado en esta imagen de la sonda Cassini de NASA, iluminado desde atrás por el Sol, Saturno es el planeta con anillos más majestuoso de nuestro Sistema Solar. Pero podría ser muy poca cosa comparado con un supersaturno descubierto recientemente en órbita alrededor de otra estrella. Crédito: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute.
Aunque los anillos planetarios son extremadamente comunes en nuestro Sistema Solar (cada gigante de gas que rodea a nuestro Sol posee uno) han resultado ser difíciles de observar alrededor de mundos orbitando otras estrellas. Más de dos décadas de caza de planetas han revelado sólo un planeta con anillos, una versión en grande de Saturno que los investigadores apenas han empezado les tediar con telescopios muy grandes. Pero ahora pueden haber hallado un segundo supersaturno, medio escondido en un disco de gas y de polvo que rodea a una joven estrella, un mundo que puede observarse con telescopios de aficionado.
Hace unos años, un equipo de astrónomos del proyecto WASP observó una característica inusual alrededor de la estrella llamada PDS 110. Casi dos años más tarde, otro astrónomo observó la misma característica en datos del disco de PDS 110 en un proyecto y con un instrumento distintos, completamente independientes de la primera detección. Separadas por más de 800 días, las observaciones eran casi idénticas. Ambas revelaban una extraña caída en el brillo de la estrella de 25 días, algo demasiado largo para ser explicado como la sombra de un planeta pasando por delante de la cara de la estrella vista desde la Tierra.
Hugh Osborn (Universidad de Warwick) y sus colaboradores propusieron que la señal inusual podría ser un sistema de anillo alrededor de un compañero no observado con anterioridad, que se mueve a través del disco de gas y polvo sobrante de la formación de la estrella. Esos anillos se extenderían a lo largo de 50 millones de kilómetros (casi 200 veces más anchos que los anillos de Saturno). Un sistema de anillos tan enorme sólo podría se mantenido por un objeto central masivo, potencialmente un planeta gigante de gas aún mayor que Júpiter. Alternativamente, el compañero no observado podría ser una enana marrón, un objeto a mitad de camino en masa entre un planeta y una estrella.
La órbita de este mundo con anillos debería de volver a hacerlo observable en septiembre de 2017. Incluso un telescopio de aficionado debería de ser capaz de detectar la profunda sombra de los anillos iluminados desde detrás por la estrella. Este tercer conjunto de observaciones debería de proporcionar a los astrónomos los datos que necesitan para confirmar que se trata, efectivamente, de la sombra de algo que se encuentra dentro del disco que bloquea periódicamente a luz de a estrella. «No podemos afirmar estrictamente que se trata de un fenómeno periódico hasta que no veamos otro eclipse», afirma Osborn.
A diferencia de los anillos de Saturno, que se encuentra casi en el mismo plano que la órbita del planeta, los hipotéticos anillos alrededor de PDS 110 se¡estarían inclinados más perpendicularmente, como los de Urano, sobresaliendo por encima del disco circunestelar. Osborn afirma que esta distorsión podría ser resultado de interacciones con otro planeta no detectado.
New Horizons pone en marcha un equipo global con ocasión de una rara oportunidad de observación de su próximo destino
29/5/2017 de Johns Hopkins Applied Physics Laboratory
Proyección de la trayectoria de la sombra de la ocultación que producirá 2014 MU69, a través de Sudamérica y la punta sur de África, el próximo 3 de junio. Crédito: Larry Wasserman/Lowell Observatory.
El día de Año Nuevo de 2019, a más de 6 mil millones de kilómetros de casa, la nave espacial New Horizons de NASA pasará a toda velocidad junto al pequeño objeto del Cinturón de Kuiper denominado 2014 MU69, lo que hará que este resto rocoso de la formación de los planetas se convierta en el objeto más lejano al que haya llegado una nave espacial. Pero durante las próximas seis semanas, el equipo de la misión de New Horizons tiene la oportunidad de obtener un avance de MU69, tomando información crítica para planear el encuentro, gracias a una posibilidad rara de observación del objetivo desde la Tierra.
El 3 de junio, y también los días 10 y 17 de julio, MU69 ocultará (bloqueará la luz) tres estrellas diferentes, una cada día. Para observar la ocultación estelar del 3 de junio se ha reunido un equipo de más de 50 miembros y colaboradores que se distribuirán a lo largo de las franjas de visibilidad en Argentina y Sudáfrica. Fijarán telescopios portátiles equipados con cámaras en la estrella que será ocultada y observarán cambios en su luz que pueden aportar mucha información sobre MU69.
«Nuestro objetivo principal es determinar si existen peligros cerca de MU69 (anillos, polvo o incluso satélites) que podrían afectar a nuestro plan de vuelo», comenta Alan Stern (Southwest Research Institute). «Pero también esperamos aprender más sobre su órbita y posiblemente determinar su tamaño y forma. Todo ello ayudará a nutrir nuestro trabajo de planificación del vuelo».
El equipo de la misión dispone de 22 telescopios portátiles nuevos de 40 centímetros, además de otros tres portátiles y más de dos docenas de telescopios fijos, que serán colocados a lo largo del camino de la ocultación en Argentina y Sudáfrica. Pero decidir dónde colocarlos exactamente es un problema. Este objeto del Cinturón de Kuiper fue descubierto hace solo tres años, así que su órbita es en gran medida desconocida. Sin un conocimiento preciso de la posición del objeto (o del camino exacto que tomará su sombra sobre la Tierra) los investigadores están colocando un telescopio cada 10 o 25 kilómetros para aumentar la probabilidad de que por lo menos uno o más de los telescopios portátiles capte el centro del fenómeno y ayude a determinar el tamaño de MU69. Los otros telescopios proporcionarán datos sobre escombros que puedan dañar a New Horizons cuando pase velozmente por MU69, a unos 56 000 kilómetros por hora, el 1 de enero de 2019.
Las imágenes a escalas atómicas mejoran la datación de sucesos planetarios
29/5/2017 de University of Portsmouth / Nature Communications
Las 11 muestras, del tamaño de nanómetros, empleadas en el estudio. Fuente: Universidad de Portsmouth.
Una investigación liderada por la Universidad de Portsmouth ha identificado un modo nuevo de mejorar la forman en la que medimos la edad de la evolución planetaria en nuestro Sistema Solar. El estudio emplea un nuevo método de imágenes a escalas atómicas para localizar y contar átomos individuales en material planetario. Relacionando directamente la estructura y química de minerales de este modo se abren oportunidades nuevas para comprender la espectacular complejidad de las muestras planetarias.
Los meteoritos proporcionan muestras que pueden ser utilizadas para medir la cronología de los eventos planetarios importantes, incluyendo la cristalización del océano de magma lunar, el vulcanismo marciano y el bombardeo de asteroides sufrido por el Sistema Solar interior. Sin embargo, debido al metamorfismo de choque (deformación y calentamiento extremos que se producen durante los impactos) las muestras a menudo ofrecen una edad dudosa entre la formación de la roca y el momento del metamorfismo de choque. Esto hace difícil construir un calendario preciso de cuando se produjeron los eventos planetarios.
Utilizando tomografía de sonda atómica, los investigadores consiguieron datar con precisión estos sucesos en badeleyita (ZrO2), un mineral de las rocas ígneas relativamente común aunque pequeño, que contiene uranio. La tomografía de sonda atómica proporciona imágenes átomo a átomo en 3D con una potente combinación única de resolución espacial y química. Con un láser se proporciona energía uno a uno a los átomos contenidos en granos diminutos del mineral. Esto permite a los investigadores reconstruir modelos a escala atómica en 3D del material, y visualizar la extensión de la deformación. Contar los átomos individuales de uranio y de plomo contenidos en estas muestras permite datar radiométricamente los sucesos planetarios asociados.
Lee White, director de la investigación, comenta: «Debido a los problemas con los que se enfrentan los científicos al datar estos materiales complejos, muchos meteoritos podrían ser más antiguos de lo que se pensaba. Esto podría afectar a lo que pensamos en relación con la edad de sucesos planetarios importantes en nuestro Sistema Solar».
Ceremonia de primera piedra del Extremely Large Telescope de ESO
29/5/2017 de ESO
En esta ilustración vemos al ELT (Extremely Large Telescope, telescopio extremadamente grande) en funcionamiento en el Cerro Armazones, en el norte de Chile. El telescopio se muestra utilizando láseres para crear estrellas artificiales en las capas superiores de la atmósfera. La Presidenta de Chile, Michelle Bachelet Jeria, asistió a la ceremonia de colocación de la primera piedra del ELT el 26 de mayo de 2017. Crédito: ESO/L. Calçada.
La Presidenta de la República de Chile, Michelle Bachelet Jeria, asistió 26 de mayo a la ceremonia de primera piedra del Extremely Large Telescope de ESO (ELT). El evento tuvo lugar en el cercano Observatorio Paranal de ESO, en el norte de Chile. Este hito marca el comienzo de la construcción de la cúpula y estructura del telescopio óptico más grande del mundo, dando inicio a una nueva era en la astronomía. Asimismo, el evento celebró la conexión del observatorio a la red de suministro eléctrico de Chile.
La Presidenta Bachelet fue recibida por el Director General de ESO, Tim de Zeeuw, el Representante de ESO en Chile, Fernando Comerón, el Director del Programa ELT, Roberto Tamai y el Director del Observatorio La Silla Paranal, Andreas Kaufer. El acto contó con la presencia de destacadas personalidades chilenas y extranjeras tanto del ámbito gubernamental como de la industria, junto con científicos e ingenieros de ESO y representantes de los medios de comunicación locales e internacionales.
Con un espejo principal de 39 metros de diámetro, el Extremely Large Telescope (ELT) será el mayor telescopio óptico-infrarrojo del mundo y llevará la ingeniería de telescopios a nuevos territorios. Se instalará en una enorme cúpula giratoria de casi 80 metros de altura y 85 metros de diámetro, comparables al área de un campo de fútbol.
Hace un año, ESO firmó un contrato con el Consorcio Ace, formado por Astaldi, Cimolai y el Grupo EIE, como subcontratista seleccionado, para la construcción de la estructura y la cúpula del ELT. Se trató del contrato más grande jamás adjudicado por ESO y también del más grande jamás firmado en el campo de la astronomía basada en Tierra. Con la colocación de la primera piedra se ha dado inicio, oficialmente, a la construcción de la cúpula y la estructura del telescopio.
Descubierta una súper-Tierra cercana en la zona de habitabilidad de una estrella fría
30/5/2017 de Instituto de Astrofísica de Canarias / Astronomy & Astrophysics
Diseño artístico de la súper-Tierra GJ 625 b y su estrella, GJ625 (Gliese 625). Crédito: Gabriel Pérez, SMM (IAC).
Un equipo internacional liderado por investigadores del IAC descubre con la técnica de velocidad radial un planeta posiblemente rocoso en el borde de la zona habitable de una enana roja. Solo se conocen unas decenas de sistemas planetarios de este tipo y su detección ha sido posible con el espectrógrafo HARPS-N del Telescopio Nazionale Galileo (TNG), instalado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en La Palma.
Hace apenas 25 años no se conocían más planetas que los del Sistema Solar. Hoy, en cambio, sabemos que hay más de 3.500 exoplanetas poblando el Cosmos. Para detectarlos, hay diversas técnicas, siendo una de las más comunes la técnica de velocidad radial. Consiste en medir los cambios en la posición y la velocidad de una estrella a medida que ésta y un planeta a su alrededor orbitan su centro de masas común. Según la masa de ambos objetos, la fuerza gravitatoria hará que varíen más o menos y ese efecto se reflejará en un desplazamiento en el espectro de la estrella observada.
Con este método, el estudio liderado por los investigadores Alejandro Suárez Mascareño (IAC-Observatorio de Ginebra), Jonay Isaí González Hernández (IAC) y Rafael Rebolo (IAC), ha conducido al descubrimiento de un planeta con una masa entre dos y tres veces la terrestre que podría ser rocoso. Ésta es la sexta súper-Tierra más cercana a nuestro sistema solar en la zona de habitabilidad de su estrella, una enana roja que se encuentra entre las 100 estrellas más próximas al Sol. Los resultados de este trabajo, en el que también ha participado el INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), el IEEC (Institut d’Estudis Espacials de Catalunya) y el TNG (Telescopio Nazionale Galilleo), han sido aceptados para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics.
Este planeta es especialmente interesante por su cercanía. A 21 años luz, en nuestro vecindario cósmico, es una de las súper-Tierras conocidas menos masiva, que además se encuentra en la zona de habitabilidad de la estrella GJ625 (Gliese 625), una enana roja. Con los 151 espectros que obtuvieron los astrónomos, dedujeron que el planeta tarda unos 14 días en dar una vuelta alrededor de su estrella en una órbita cercana. “Como GJ625 es una estrella relativamente fría –explica Alejandro Suárez Mascareño, primer autor del estudio- el planeta se encontraría en el borde de la zona de habitabilidad, donde podría existir agua líquida. Además, dependiendo de la cobertura de nubes de su atmósfera y de su rotación, podría ser potencialmente habitable”.
La cámara del Lunar Reconnaissance Orbiter sobrevive al impacto de un meteoroide
30/5/2017 de Arizona State University
La cámara de ángulo estrecho en un banco de una sala limpia en Malin Space Science Systems. Los modelos por computadora demuestran que el meteoroide impactó en algún lugar del radiador (derecha), que mantiene el sensor frío mientras toma imágenes de la Luna. Crédito: foto cortesía de Malin Space Science Systems / ASU.
El 13 de octubre de 2014 ocurrió algo muy extraño con la cámara a bordo del orbitador LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de NASA. La cámara, que normalmente produce imágenes bellamente nítidas de la superficie lunar, produjo una imagen desconcertante y movida. A partir del patrón que apareció en la imagen, los investigadores determinaron que la cámara debía de haber sido golpeada por un meteoroide diminuto.
LRO tiene instalado un sistema de tres cámaras montadas en la nave. Dos cámaras de ángulo estrecho captan imágenes en blanco y negro de alta resolución. La tercera cámara de gran ángulo capta imágenes de resolución moderara utilizando filtros para proporcionar información acerca de las propiedades y el color de la superficie lunar. Las cámaras de ángulo estrecho funcionan construyendo una imagen línea a línea. Captan la primera línea, entonces la órbita de la nave desplaza la cámara respecto de la superficie, y entonces capta la siguiente línea, y sigue así compilando las miles de líneas que constituyen una imagen completa.
Según Mark Robinson (ASU), el aspecto movido de la imagen captada es el resultado de una oscilación repentina y extremadamente transversal de la cámara. Los investigadores concluyeron que la cámara de ángulo estrecho de la izquierda sufrió un breve movimiento violento. Los científicos estimaron que el meteoroide tenía el tamaño de la mitad de la cabeza de un alfiler (0.8mm) asumiendo una velocidad de 7 kilómetros por segundo y una densidad correspondiente a la de una condrita ordinaria (2.7 gr/cc).
El meteoroide viajaba mucho más rápido que una bala. «La cámara de LRO fue golpeada y sobrevivió para seguir explorando la Luna», afirma Robinson, «gracias al robusto diseño de Malin Space Science Systems».
Ahorrar tiempo en el espacio
30/5/2017 de ESA
El astronauta de ESA Luca Parmitano probó mobiPV durante la simulación espacial bajo agua NEEMO 20 de NASA, en julio de 2015. Unos pocos meses después, el astronauta de ESA Andreas Mogensen fue lanzado a la Estación Espacial Internacional y probó el dispositivo en el ambiente al que está destinado. Crédito: NASA.
Trabajar dentro de la Estación Espacial Internacional es a veces como ensamblar muebles complicados con las herramientas y papeles de las instrucciones que se alejan flotando continuamente. Los astronautas también se enfrentan a situaciones no previstas en las instrucciones. Retrasos en las comunicaciones con el control de tierra para resolver esas situaciones suponen todavía una mayor pérdida de un tiempo valioso. Ahora ‘mobiPV’ busca ayudar.
Desarrollado por la ESA, este ‘visor de procedimientos móvil’ utiliza software en un teléfono inteligente android que permite a los astronautas realizar tareas manuales con las manos libres conectándoles en tiempo real con el control de misión por medio de vídeo, voz y texto. Además del teléfono ajustado a su muñeca, los astronautas están equipados con una cámara montada en la cabeza, unos auriculares y una tableta como dispositivo visor alternativo. Cuando aparecen los problemas, el astronauta puede encender la cámara para captar la situación y recibir ayuda de un experto inmediatamente desde la Tierra.
El astronauta de ESA Andreas Mogensen probó por primera vez mobiPV durante una simulación espacial de NASA bajo agua en septiembre de 2014, y durante su misión a la Estación Espacial en septiembre de 2015. Estas pruebas provocaron la reducción del número de cables y un importante rediseño del software para permitir el enlace de varias estaciones en tierra con los astronautas. El software fue mejorado una vez más después de una prueba en julio de 2016 realizada por el astronauta europeo Matthias Maurer durante la última aventura acuática de NASA.
Con el objetivo de ahorrar una cantidad significativa de tiempo, mobiPV se convertirá en una parte estándar de la Estación Espacial. El astronauta de la ESA Paolo Nespoli será el próximo en probarlo durante su misión a finales de este año, tras lo cual ESA lo podrá ofrecer a todos los socios de la Estación.
NASA descubre un nuevo modelo de pérdida de hielo en Groenlandia
30/5/2017 de JPL / Geophysical Research Letters
El glaciar Rink en Groenlandia occidental, con un lago de agua derretida visible en el centro. Crédito: NASA/OIB.
Un nuevo estudio de NASA ha descubierto que durante los veranos más cálidos de Groenlandia de los que se tienen registros, 2010 y 2012, el hielo del glaciar Rink, en la costa oeste de la isla, no sólo se fundió más rápido de lo normal, sino que se deslizó a través del interior del glaciar formando una ola gigante. La ola persistió cuatro meses, con hielo que continuaba bajando desde arriba para reemplazar la materia perdida durante al menos cuatro meses más.
Este largo pulso de pérdidas de materia, llamada ola solitaria, es un nuevo descubrimiento que puede incrementar el potencial de pérdida sostenida de hielo en Groenlandia mientras el clima continúa calentándose, con consecuencias para el ritmo futuro de crecimiento del nivel del mar. El trabajo, realizado por tres científicos del JPL de NASA, ha sido el primero que ha estudiado con detalle la pérdida de masa de un glaciar debido a la fusión de hielo utilizando el movimiento horizontal de un sensor de GPS.
Rink es uno de los glaciares de Groenlandia que más aporta al océano, desaguando unos 11 mil millones de toneladas de hielo por año a principios de la década de 2000. Durante el intenso calor del verano de 2012, sin embargo, perdió 6700 millones de toneladas adicionales de masa en forma de una ola solitaria. Los procesos de deshielo observados con anterioridad no pueden explicar la pérdida de tanta masa.
La ola se desplazó por el glaciar durante los meses de junio a septiembre a una velocidad de unos 4 kilómetros al mes durante los tres primeros meses, aumentando a 12 kilómetros durante septiembre. La cantidad de materia en movimiento fue de 1700 millones de toneladas, más o menos 500 millones, al mes. El glaciar Rick se desplaza habitualmente a una velocidad de unos pocos kilómetros al año.
Los investigadores observaron el mismo patrón en datos de GPS correspondientes a 2010, el segundo verano más caluroso registrado en Groenlandia.
Cassini descubre que una luna de Saturno podría haber volcado
31/5/2017 de JPL / Icarus
Investigadores de Cassini han hallado pruebas de que la activa región del polo sur de Encélado – el terreno fracturado que vemos aquí en la parte inferior – puede haberse encontrado originalmente más cerca del ecuador de la luna. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ Space Science Institute.
La luna helada Encélado de Saturno, que posee un océano en su interior, podría haber volcado en un pasado lejano, según investigadores de la misión Cassini de NASA, que han encontrado pruebas de que el eje de giro de la luna (la línea que une los polos norte y sur) se ha reorientado, posiblemente debido al choque con un cuerpo más pequeño, como por ejemplo, un asteroide.
Examinando las características de la luna, los científicos han demostrado que Encélado parece haberse inclinado unos 55 grados respecto de su eje original, más de la mitad del camino a darse completamente la vuelta. «Hemos encontrado una cadena de zonas bajas, o cuencas, que dibujan un cinturón sobre la superficie de la luna que pensamos que son fósiles remanentes de un ecuador y polos anteriores», afirma Radwan Tajeddine (Cornell University).
La zona que hay alrededor del polo sur actual es una región geológicamente activa donde fracturas largas y lineales, llamadas bandas de tigre, cruzan la superficie. Tajeddine y sus colaboradores especulan que un asteroide puede haber golpeado la región en el pasado, cuando se encontraba más cerca del ecuador. «La actividad geológica en este terreno es poco probable que haya sido iniciada por procesos internos», explica. «Pensamos que, para producir una reordenación tan grande de la luna, es posible que un impacto estuviera detrás de la formación de este terreno anómalo».
Tanto si fue provocada por un impacto o por otro procesos, Tajeddine y sus colaboradores piensan que la alteración y creación del terreno de bandas de tigre hizo que parte de la masa de Encélado se redistribuyera, provocando en la luna una rotación inestable y oscilante. La rotación se habría acabado estabilizando, tardando para ello probablemente más de un millón de años. Para cuando la rotación se estabilizó, el eje norte-sur se habría reorientado pasando a través de puntos diferentes de la superficie. Esta idea ayuda a explicar por qué los polos norte y sur actuales de Encélado son tan diferentes. El sur es activo y geológicamente joven, mientras que el norte está cubierto de cráteres y parece mucho más viejo. Los polos originales de la luna se habrían parecido mucho más entre sí, antes del suceso que causó el volcado de Encélado y la relocalización del terreno de bandas de tigre en la región del polo sur.
¿Las estrellas caen silenciosamente a los agujeros negros o chocan contra algo absolutamente desconocido?
31/5/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista que muestra una estrella cruzando el horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo. El agujero negro es tan grande y masivo que los efectos de marea sobre la estrella son despreciables y la estrella es tragada entera. Los efectos de lente gravitatoria distorsionando la luz de las estrellas no se muestran aquí. Crédito: Mark A. Garlick/CfA.
Un equipo de astrónomos de las Universidades de Texas y Harvard ha puesto a prueba un principio básico de los agujeros negros, demostrando que la materia se desvanece por completo cuando cae a su interior. Sus resultados constituyen un éxito más de la teoría de la relatividad general de Einstein.
La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los agujeros negros, entidades cósmicas de tan gran gravedad que nada puede escapar de ellos, están rodeados por el llamado horizonte de sucesos. Una vez que la materia o la energía se acerca lo suficiente al agujero negro, no puede escapar y caerá a su interior. Aunque son ampliamente aceptados, la existencia de los horizontes de sucesos no ha sido demostrada. «Nuestro objetivo aquí es convertir esta idea de un horizonte de sucesos en ciencia experimental, y averiguar si los horizontes de sucesos existen realmente o no», explica Pawan Kumar (Universidad de Texas).
Se cree que en el centro de casi todas las galaxias hay un agujero negro supermasivo. Pero algunos teóricos sugieren que hay otra cosa, no un agujero negro sino un objeto supermasivo todavía más extraño que de algún modo ha conseguido evitar el colapso gravitatorio a una singularidad rodeada por un horizonte de sucesos. La idea está basada en teorías modificadas de la relatividad general, la teoría de la gravedad de Einstein.
Mientras que una singularidad no posee área superficial, el objeto no colapsado tendría una superficie dura. Así que el material que se acercara – una estrella, por ejemplo – no caería de hecho al interior de un agujero negro sino que chocaría contra esta superficie dura y resultaría destruido. Kumar y sus colaboradores han pensado en un test para determinar si la idea es correcta.
«Nuestro motivo no es tanto establecer que existe una superficie dura», explica Kumar, «sino avanzar la frontera del conocimiento y hallar pruebas concretas de que realmente existe un horizonte de sucesos alrededor de los agujeros negros». Los investigadores calcularon qué vería un telescopio cuando una estrella golpease contra la superficie dura de un objeto supermasivo situado en el centro de una galaxia cercana: el gas de la estrella rodearía al objeto, haciéndolo brillar durante meses, quizás incluso años. Estimaron que el telescopio Pan-STARRS de 1.8m debería de haber detectado más de 10 casos, si la teoría de la superficie dura es verdadera. Pero no encontraron ninguno. «Nuestro trabajo concluye que algunos, o quizás todos, los agujeros negros tienen horizonte de sucesos y que el material realmente desaparece del universo observable cuando cae al interior de estos objetos exóticos», afirma Ramesh Narayan (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). «La relatividad general ha superado un nuevo test crítico».
‘Halos’ de alto contenido en sílice arrojan luz sobre el Marte húmedo antiguo
31/5/2017 de JPL / Geophysical Research Letters
Zonas claras denominadas «halos» bordean fracturas en la roca que son visibles en esta imagen de 2015 tomada por el róver de Marte Curiosity. Las medidas superpuestas en la imagen ofrecen una idea de la escala del tamaño de estas fracturas. Los investigadores han determinado que los halos son ricos en sílice, una pista que indica la duración de las condiciones ambientales húmedas hace mucho tiempo. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Los «halos» de color claro alrededor de fracturas en lechos de roca, analizados por el róver Curiosity en Marte, contienen abundante sílice, indicando que el Marte antiguo tuvo agua líquida durante un periodo largo de tiempo. «La concentración de silicio es muy alta en las líneas centrales de estos halos», afirma Jens Frydenvang (Los Alamos National Laboratory y Universidad de Copenhague, Dinamarca). «Lo que estamos viendo es que la sílice parece haber migrado desde lechos de roca sedimentaria muy antiguos hacia las rocas más jóvenes que tienen encima».
NASA envió Curiosity a Marte en 2012 con el objetivo de determinar si Marte había ofrecido alguna vez condiciones ambientales favorables para la vida de microbios. La misión «ha tenido mucho éxito al demostrar que el cráter Gale contenía en el pasado un lago con agua de la que hubiéramos incluso podido beber, pero todavía no sabemos cuánto perduró este ambiente habitable», explica Frydenvang. «Lo que nos dice este descubrimiento es que, incluso cuando el lago se acabó evaporando, hubo cantidades sustanciales de agua subterránea presente durante más tiempo de lo que pensábamos, ampliando aún más la ventana de tiempo en la que podría haber existido vida en Marte».
Los halos fueron analizados por primera vez en 2015 con los instrumentos de Curiosity. Más tarde el róver ha explorado capas más altas y jóvenes en la base del Monte Sharp, investigando cómo cambiaron las condiciones ambientales antiguas.
Una nueva ley de escalado predice cómo funcionan las ruedas sobre arena
31/5/2017 de MIT / Physical Review
Ingenieros del MIT han hallado una ley de escalado que permite describir cómo se mueven los objetos sobre arena. Esto permitirá probar tipos de ruedas en la Tierra para futuros róvers que vayan a Marte. Crédito: Ken Kamrin et al.
Cuando los ingenieros diseñan un avión nuevo, desarrollan gran parte de las pruebas iniciales no en aparatos de tamaño normal sino en modelos cuyo tamaño ha sido escalado proporcionalmente de modo que quepan dentro de un túnel de viento. En este entorno más manejable, pueden estudiar el flujo de aire alrededor de un avión bajo todo tipo de condiciones experimentales. Los científicos pueden aplicar entonces leyes de escalado – relaciones matemáticas de proporcionalidad- para extrapolar cómo se comportará una aeronave de tamaño normal, basándose en el comportamiento de su contrapartida en miniatura.
Ahora un equipo de ingenieros del MIT ha obtenido una ley de escalado similar para describir cómo se mueven los objetos sobre arena. La ley de escalado puede ser empleada para predecir como se desplazan por este materia los camiones grandes y los coches, en base a cómo se mueven modelos de juguete de estos vehículos en una caja experimental que contiene los mismos granos de arena.
Ken Kamrin (MIT) afirma que la ley de escalado puede permitir una gran variedad de experimentos a pequeña escala, incluyendo predecir la navegación por Marte de un róver en base al comportamiento de un vehículo en la Tierra, ya que la relación también permite escalar la gravedad. «Estoy emocionado al pensar que ésta podría ser una nueva herramienta que podemos utilizar para diseñar róvers que vayan a Marte», comenta Kamrin. «Si dispusiéramos de una simulación del suelo de Marte en el laboratorio, podríamos realizar experimentos con la forma de la rueda que queremos probar y luego utilizar esta ley de escalado para, con mayor precisión, ser capaces de saber si la rueda quedará atascada en Marte».
El equipo de investigadores realizó 288 experimentos variando las dimensiones, velocidad de giro y masas de las ruedas. Después usaron su ley de escalado para predecir la velocidad y potencia de las ruedas en grande, basándose en el comportamiento de sus versiones en pequeño. «Nuestros datos confirmaron las predicciones», explica Kamrin. «Las pruebas en pequeño predijeron las pruebas en grande de modo cuantitativo. Comprobamos muchas veces la precisión de la ley de escalado».
