Noviembre 2015
Encontrar nuevos mundos con un juego de sombras y luces
2/11/2015 de NASA / The Astrophysical Journal
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Los astrónomos han empleado muchos datos diferentes para descubrir planetas fuera del Sistema Solar pero el método con más éxito, con diferencia, ha sido la fotometría de tránsitos que mide cambios en el brillo de la estrella causados por un minieclipse. Cuando un planeta pasa por delante de su estrella bloquea parte de la luz del astro. Si el debilitamiento dura una determinada cantidad de tiempo y se produce a intervalos regulares, esto puede indicar que un exoplaneta está pasando por delante de la estrella, o transitando, una vez cada periodo orbital.
El telescopio espacial Kepler de NASA ha empleado esta técnica para convertirse en la nave espacial que más planetas ha cazado hasta la fecha, con más de mil descubrimientos y muchos más a la espera de confirmación. Ahora Michael Hippke, del Instituto de Análisis de Datos de Neukirchen-Vluyn, Alemania, y Daniel Angerhausen, de NASA, han demostrado que las misiones futuras podrán, en el mejor de los casos, descubrir lunas planetarias, mundos con anillos similares a Saturno e incluso grandes grupos de asteroides.
NASA y ESA, apoyándose en el éxito de Kepler, planean nuevas misiones. El satélite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de NASA, con lanzamiento previsto para no más tarde de 2018, será el primero que realice un estudio de tránsitos en todo el cielo desde el espacio. Durante el transcurso de dos años TESS monitorizará unas 200 000 estrellas cercanas buscando tránsitos. El satélite Planetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) de ESA, que se espera inicie su misión de seis años en 2014, buscará planetas alrededor de un millón de estrellas repartidas por la mitad del cielo.
«Los planetas con tamaños y órbitas similares a Marte o Mercurio seguirán fuera de alcance incluso con los seis años de datos de PLATO combinados», afirma Hippke. Pero planetas como Júpiter y Saturno, que sólo transitarían una vez durante las misiones de TESS y PLATO, producirían una fuerte señal. Y si el planeta, como Júpiter, posee grandes lunas, éstas podrían aparecer también en los datos. Lo mismo ocurre con planetas con sistemas de anillos, que producirían una clara señal que precede y sigue al paso del planeta por delante de su estrella.
También sería posible detectar asteroides atrapados en zonas orbitales estables llamadas puntos de Lagrange, lugares donde la atracción gravitatoria del planeta se iguala a la de la estrella. Hippke y Angerhausen combinaron observaciones de Kepler de más de 1000 estrellas con planetas para buscar una señal promedio que indicase tránsitos de cuerpos troyanos. Encontraron una sutil señal correspondiente a los lugares donde se esperaría encontrar objetos atrapados en dos puntos de Lagrange.
Resuelven el misterio del «resplandor del horizonte» de la Luna
2/11/2015 de The University of Western Australia / Journal of Planetary and Space Science
El Detector de Polvo Lunar, instalado en la esquina más a la izquierda de este paquete de experimentos dejado por los astronautas del Apollo 12 sobre la Luna. Crédito: NASA.
Investigadores de la Universidad de Australia Occidental han encontrado respuestas para un misterio que ha intrigado a los científicos durante medio siglo. Los investigadores han descubierto las causas del «resplandor del horizonte», un extraño brillo que se produce en el horizonte occidental de la Luna justo después de la puesta del Sol, al que contribuyen dos nuevos fenómenos relacionados con el movimiento de polvo por la superficie de la Luna: ‘tormentas de polvo del amanecer’ e ‘iluminación del horizonte’.
El profesor adjunto Brian O’Brien afirmó que el descubrimiento fue realizado utilizando un detector de polvo del tamaño de una caja de cerillas que él mismo inventó en 1966.
Hasta 2011 se pensaba que el resplandor del horizonte se debía a que partículas finas de polvo eran elevadas por campos eléctricos a gran altura sobre la superficie de la Luna. Pero en 2015 un sofisticado detector de polvo montado en la nave Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), en órbita alrededor de la Luna, confirmó que no había pruebas de la presencia de polvo a altitudes entre los 3 km y los 250 km.
El detector del profesor O´Brien se encuentra montado a sólo un metro de altura de la superficie lunar. «Encontró que las tormentas de polvo habían sido provocadas cuando los cohetes de la misión Apollo 12 liberaron partículas de polvo de la suave superficie de la Luna y el amanecer las elevó a esta altura».
El profesor O’Brien también ha desarrollado un modelo que explica las tormentas de polvo al amanecer y el fenómeno que causan llamado «iluminación del horizonte», que se produce cuando el horizonte por donde amanece se hace entre un uno y un cuatro por ciento más brillante que la luz solar al final del alba.
¿El cráter más joven de Caronte?
2/11/2015 de Johns Hopkins University
Los científicos de New Horizons han descubierto un cráter rico en amoníaco congelado, informalmente llamado Organa, que contrasta con otro cráter cercano (Skywalker) y el resto de la superficie de Caronte, en los que domina el hielo de agua ordinario. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
New Horizons ha descubierto un asombroso contraste entre uno de los cráteres más recientes de Caronte, la mayor luna de Plutón, y un cráter cercano.
El cráter, informalmente llamado Organa, captó la atención de los científicos que estaban estudiando el escaneado en alta resolución de la composición en el infrarrojo de Caronte. Organa y partes del material expulsado de él muestran absorción infrarroja a longitudes de onda de unas 2.2 micras, indicando que el cráter es rico en amoníaco congelado y, por lo que han visto los científicos hasta ahora, es único en la gran luna de Plutón. El espectro en el infrarrojo del cráter cercano Skywalker, por ejemplo, es parecido al resto de los cráteres y a la superficie de Caronte, con estructuras dominadas por hielo de agua ordinario.
Empleando telescopios, los científicos observaron por vez primera absorción de amoníaco en Caronte en 2000, pero las concentraciones de amoníaco alrededor de este cráter no tienen precedente. «¿Por qué estos dos cráteres de aspecto y tamaño similares, tan cercanos uno del otro, son tan distintos en su composición?», se pregunta Will Grundy, del observatorio Lowell. «Tenemos varias ideas en relación con el amoníaco en Organa. El cráter podría ser más joven o quizás el impacto que lo creó golpeó una reserva de hielo subterráneo rico en amoníaco. O también puede que el objeto que impactó en Organa transportara su propio amoníaco».
Los dos cráteres tienen aproximadamente el mismo tamaño (unos 5 km de diámetro) con aspectos similares, incluyendo brillantes rayos de material expulsado. Una diferencia clara es que Organa tiene una región central de material expulsado más oscuro, aunque a partir del mapa creado con datos del instrumento Ralph/LEISA de New Horizons, parece que el material rico en amoníaco se extiende más allá de esta área oscura.
Los géisers de una luna de Saturno brillan en nuevas imágenes cercanas
2/11/2015 de JPL
Durante su paso más cercano por la activa región del polo sur de la luna Encélado de Saturno, la nave Cassini captó con sus cámaras instantáneas del terreno que se desplazaba rápidamente bajo ella. Esta imagen ha sido procesada para eliminar un ligero emborronamiento presente en la imagen original causado por el rápido movimiento de la nave espacial. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
La nave espacial Cassini de NASA ha empezado a transmitir su imágenes más recientes de la helada y geológicamente activa luna Encélado, tomadas durante el dramático sobrevuelo del pasado 28 de octubre, cuando la sonda pasó a 49 kilómetros de la región del polo sur de la luna. La nave espacial continuará transmitiendo sus datos del encuentro durante los próximos días.
Los investigadores empezarán pronto a estudiar los datos de los instrumentos que tomaron muestras directamente del gas y de las partículas heladas de los géisers durante el sobrevuelo. Estos análisis probablemente llevarán varias semanas pero deberían proporcionar datos importantes acerca de la composición del océano global que existe bajo la superficie de Encélado y de la actividad hidrotermal que puede estar produciéndose en el fondo del océano.
El próximo y último sobrevuelo de Encélado se producirá el 19 de diciembre, cuando la nave espacial mida la cantidad de calor procedente del interior de la luna. Este paso será realizado a una altura de 4999 kilómetros.
El cazador de planetas SPHERE obtiene imágenes del primer sistema planetario circumbinario con disco
3/11/2015 de ESO
En esta imagen de SPHERE vemos el espectacular disco de escombros del sistema binario estelar HD 106906AB, que rodea ambas estrellas (ocultas bajo el disco negro para que no deslumbren). Estas estrellas y el disco también están acompañadas por un exoplaneta, visible en la parte superior derecha, llamado HD 106906 b, que orbita alrededor de la estrella binaria y su disco. Crédito: ESO, A. M. Lagrange (Université Grenoble Alpes).
SPHERE es el cazador de planetas de ESO, un sistema de óptica adaptativa de alto contraste instalado la tercera unidad del Very Large Telescope de ESO. Observaciones llevadas a cabo con este instrumento, han revelado la presencia de un disco de gas y polvo alrededor del sistema estelar binario HD 106906AB visto de canto.
HD 106906AB es una estrella doble situada en la constelación de Crux (la Cruz del Sur). Durante mucho tiempo, debido a la juventud del sistema y a su característica radiación, los astrónomos creyeron que este dúo estelar de 13 millones de años de edad estaba rodeado por un disco de escombros. Sin embargo, ¡hasta hora este disco había permanecido oculto a nuestra vista! El espectacular disco de escombros de este sistema puede verse en el área inferior izquierda de esta imagen. Rodea a ambas estrellas, de ahí el nombre de disco circumbinario. Las propias estrellas están ocultas tras una máscara que impide que su fulgor ciegue al instrumento.
Estas estrellas y el disco también están acompañadas por un exoplaneta, visible en la parte superior derecha, llamado HD 106906 b, que orbita alrededor de la estrella binaria y su disco a una distancia mayor que cualquier otro exoplaneta descubierto hasta la fecha — 650 veces la distancia media Tierra–Sol, o casi 97.000 millones de kilómetros. HD 106906 b tiene una gigantesca masa de casi 11 veces la de Júpiter y una ardiente temperatura superficial de 1.500 grados centígrados.
Gracias a SPHERE, HD 106906AB se ha convertido en el primer sistema de estrellas binarias con un exoplaneta y un disco de escombros del cual se han obtenido imágenes con éxito, proporcionando a los astrónomos una oportunidad única para estudiar el complejo proceso de formación de un planeta circumbinario.
Los huecos en los discos no siempre son indicación de planetas
3/11/2015 de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) /Astrophysical Journal Letters
Esta ilustración de artista muestra un sistema solar que es una versión mucho más joven del nuestro. Los discos de polvo, como el mostrado aquí rodeando la estrella, son los lugares de formación de los planetas. Una nueva investigación demuestra que los huecos que se ven pueden ser una especie de ilusión cósmica y no la señal de que haya un planeta escondido en ellos. Crédito: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC).
Cuando los astrónomos estudian discos protoplanetarios de gas y polvo que rodean las estrellas jóvenes a veces observan un hueco oscuro como la división de Cassini en los anillos de Saturno. Se ha sugerido que todos los huecos deben de ser producidos por un planeta que se formó en el disco y acumuló material de su alrededor. Sin embargo, las nuevas investigaciones muestran que un hueco podría ser también una especie de ilusión cósmica y no la señal de un planeta escondido.
«Si no vemos la luz dispersada del disco, ello no significa necesariamente que no haya nada allí», afirma el autor principal del estudio, Til Birnstiel, del Instituto Max Planck de Astronomía.
Los investigadores estudiaron discos que brillan en longitudes de onda del visible o del infrarrojo cercano por la luz que dispersan o reflejan. Esta luz reflejada es la de las estrellas que rebota en partículas diminutas del tamaño de las del humo de un cigarrillo. Esas partículas bañan el disco protoplanetario, pero sufren cambios con el paso del tiempo.
Las partículas pequeñas pueden juntarse y formar objetos cada vez mayores, convirtiéndose finalmente en planetas. Sin embargo, cuando las partículas colisionan a veces se rompen en lugar de quedar pegadas. Las partículas pueden también acercarse o alejarse de la estrella en un proceso llamado migración. El equipo creó modelos de estos procesos usando el cluster de supercomputadoras Hydra del Smithsonian.
«El crecimiento, la migración y la destrucción pueden tener efectos tangibles, observables», explica el coautor Sean Andrews del CfA. «Concretamente, estos procesos pueden crear un hueco aparente en el disco cuando las pequeñas partículas que dispersan la luz son eliminadas, aún cuando todavía queden partículas mayores».
Pruebas de niebla ácida en Marte
3/11/2015 de The Geological Society of America
Mosaico en falso color de la cordillera Cumberland, con diagramas superimpuestos que representan la cantidad de minerales que contienen hierro. Se observa que estas cantidades varían mucho a lo largo de esta zona. El segmento de 1.2m indica la distancia entre las huellas dejadas por el rover con sus ruedas. Crédito: S. Cole, tesis doctoral; imagen de fondo: NASA/JPL/Cornell/Arizona State University; valores del espectrómetro Mössbauer de Morris et al. 2008 (doi: 10.1029/2008JE003201).
Aunque el tiempo meteorológico de Marte no se parece demasiado al de la Tierra, sí comparten un fenómeno extraño: la niebla ácida.
La científico planetaria Shoshanna Cole ha elaborado una interesante teoría acerca de cómo los vapores ácidos pueden haber corroído las rocas en una zona de la colina Husband en las Colinas Columbia del cráter Gusev. Empleó diferentes datos obtenidos por múltiples instrumentos del robot de exploración marciana Spirit para extraer información acerca de antiguos lechos rocosos.
Combinando datos de estudios anteriores de esta zona de Marte, Cole vio que aparecían algunos patrones intrigantes. Spirit examinó rocas de la clase Watchtower en una docena de sitios, cubriendo 200 metros a lo largo de la cordillera Cumberland y la cima de la colina Husband. La composición química de estas rocas, tal como determinó el espectrómetro de Spirit, es la misma, pero las rocas eran diferentes en todos los demás instrumentos.
A lo largo de la cordillera Cumberland el espectrómetro Mössbauer mostró una sorprendentemente amplia variedad en la proporción de hierro oxidado frente al hierro total, como si algo hubiese reaccionado con el hierro de estas rocas en diferentes grados. Mientras, los datos tanto del espectrómetro Mössbauer como del espectrómetro de emisión térmica en miniatura (Mini-TES) mostraron que los minerales del interior de las rocas habían cambiado y perdido su estructura, haciéndose menos cristalinos y más amorfos. Y este comportamiento encaja con el tamaño de pequeños abultamientos, que Cole llama aglomeraciones, observadas en imágenes de las rocas de la cámara Pancam y del microscopio . «Así que podemos ver que las aglomeraciones progresan en tamaño de oeste a este y el hierro cambia del mismo modo», afirma Cole.
Pero el hecho de que las rocas tengan la misma composición indica que originalmente eran idénticas. Cole sugiere la hipótesis de que las rocas se vieron expuestas a vapor de agua ácido producido por las erupciones volcánicas, similar a la niebla volcánica corrosiva de las erupciones del Kilauea en Hawái. Cuando la niebla ácida marciana aterrizó sobre la superficie de las rocas disolvió algunos minerales, formando un gel. Entonces el agua se evaporó, dejando un agente cementador que formó las aglomeraciones.
¿Viajando por el espacio? No olvides tus pastillas para dormir ni tu crema hidratante
3/11/2015 de EurekAlert / FASEB Journal
Los astronautas Thomas D. Jones y Mark L. Polansky, especialistas de la misión STS-98, fotografiados durante su turno de descanso en el laboratorio Destiny de la Estación Espacial Internacional (ISS). Crédito: NASA.
Si planeas realizar el largo viaje a Marte no olvides llevar tus pastillas para dormir ni tu crema hidratante. Un nuevo estudio ha examinado por primera vez los medicamentos usados por los astronautas en misiones de larga duración a la Estación Espacial Internacional (ISS).
Tal como se podría esperar, el estudio muestra que gran parte de las medicinas tomadas por los astronautas en el espacio están relacionadas con el ambiente de micrograveda inusual y reducido en el que trabajan, o con el trabajo específico que están realizando durante sus misiones. Entre estas medicaciones, el informe muestra que el empleo de somníferos y la incidencia de erupciones en la piel es mayor de lo esperado. Estos hallazgos no sólo ayudan a las agencias espaciales a anticipar las necesidades de los futuros habitantes de la ISS sino también las necesidades médicas diarias de aquéllos que vayan a realizar un viaje a Marte.
Para realizar sus observaciones, la doctora Virginia E. Wotring examinó los registros médicos de los miembros de las tripulaciones de la ISS que habían dado su consentimiento para el uso de sus datos para este estudio. Se analizaron las medicaciones que utilizaron, las razones por las que las tomaron y lo efectivas que dijeron que habían sido. Muchos de los usos de la medicación eran muy similares a los que se observaría en cualquier grupo de adultos sanos en la Tierra. El empleo de la medicación de los astronautas era especialmente parecido al de las tripulaciones de submarinos, que también viven en un ambiente cerrado a veces durante varios meses seguidos.
Aunque los datos usados para este estudio no son suficientemente detallados como para sugerir cambios en los tratamientos, sí han permitido identificar dos áreas que tendrán que ser examinadas más de cerca en estudios futuros: problemas para dormir y erupciones cutáneas. Este estudio es también un paso en el camino para averiguar si encontrarse en condiciones de gravedad reducida cambia el modo en que funcionan nuestras medicinas.
Un gigantesco cúmulo de galaxias detectado con ayuda de telescopios de NASA
4/11/2015 de JPL/ Astrophysical Journal Letters
El cúmulo de galaxias llamado MOO J1142+1527 puede verse aquí tal como era cuando la luz partió hace 8500 millones de años. Las galaxias rojas del centro de la imagen forman el corazón del cúmulo de galaxias. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Gemini/CARMA.
Un equipo de astrónomos ha descubierto una gigantesca reunión de galaxias en una parte muy remota del Universo, gracias al telescopio espacial Spitzer y al satélite Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), de NASA.
Los cúmulos de galaxias son grupos de miles de galaxias ligadas por la gravedad, cada una conteniendo cientos de miles de millones de estrellas. Los cúmulos crecen más y más con el tiempo al adquirir nuevos miembros. Para averiguar cómo evolucionan con el tiempo y cómo eran hace miles de millones de años los astrónomos se fijan en el Universo joven. Como la luz tarda un cierto tiempo en alcanzarnos, los objetos muy lejanos los vemos tal como eran en el pasado. Por ejemplo, estamos viendo el cúmulo recién descubierto, llamado Objeto Sobredenso Masivo (MOO de sus iniciales en inglés) J1142+1527, tal como era hace 8500 millones de años, mucho antes de que se formara la Tierra.
Empleando datos obtenidos con los telescopios Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) los científicos han podido determinar que la masa del cúmulo es mil billones de veces la de nuestro Sol, lo que le convierte en el cúmulo más masivo conocido en una época y lugar tan remotos.
MOO J1142+1527 puede que sea sólo uno entre un puñado de cúmulos de este tamaño en el Universo primitivo, según estiman los científicos. «Basándonos en lo que sabemos de cómo crecen los cúmulos desde el principio mismo de nuestro Universo, este cúmulo debería de ser uno de los cinco más masivos que existían en aquélla época», comenta el coautor Peter Eisenhardt, de JPL.
Durante el próximo año el equipo planea seguir buscando entre más de 1700 candidatos adicionales a ser cúmulos con Spitzer para identificar los mayores. «Una vez hayamos encontrado los cúmulos más masivos podemos empezar a investigar cómo evolucionan las galaxias en estos ambientes extremos», comenta Anthony Gonzalez de la Universidad de Florida.
El mapa meteorológico de un lejano mundo, revelado
4/11/2015 de The University of Edinburgh / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de un exoplaneta parecido a Júpiter, de 20 millones de años de edad, con las capas calientes del interior de su atmósfera brillando a través de las nubes. Crédito: Danielle Futselaar y Franck Marchis.
Capas de nubes compuestas de polvo caliente y gotitas de hierro fundido han sido detectadas en un objeto planetario a 75 años-luz de la Tierra, según un equipo de investigadores. El descubrimiento podría mejorar las habilidades de los científicos para descubrir si las condiciones en planetas lejanos son capaces de mantener la vida.
Los astrónomos emplearon un telescopio de Chile para estudiar los sistemas meteorológicos de este mundo lejano, conocido como PSO J318.5-22, al que se le estima una edad de 20 millones de años. Captaron cientos de imágenes infrarrojas del objeto mientras giraba con un periodo de 5 horas. Comparando el brillo de PSO J318.5-22 con los cuerpos vecinos, el equipo descubrió que está cubierto por múltiples capas de nubes gruesas y delgadas.
Este lejano planeta tiene el mismo tamaño que Júpiter, el mayor de nuestro Sistema Solar, pero es unas ocho veces más masivo, según los investigadores. Las temperaturas dentro de PSO J318.5-22 exceden los 800°C. Los astrónomos consiguieron medir con precisión los cambios de brillo en PSO J318.5-22 gracias a que no está en alrededor de ninguna estrella. Las estrellas como nuestro Sol emiten grandes cantidades de luz que pueden complicar las medidas del brillo de los objetos que tienen en órbita.
Mejoran las oportunidades para establecer contacto de nuevo con Philae
4/11/2015 de Phys.org
Impresión artística del módulo de aterrizaje Philae de Rosetta sobre el cometa67P/Churyumov-Gerasimenko. Crédito: ESA/ATG medialab.
Las posibilidades de reiniciar el contacto con el laboratorio robótico europeo Philae van mejorando. Después de su accidentado aterrizaje el 12 de noviembre del año pasado sobre el cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko, la sonda transmitió datos durante tres días y entró en hibernación cuando se le agotaron las baterías, el 15 de noviembre.
Pero a medida que 67P se acercaba al Sol en su órbita elíptica, Philae se recargó y despertó el 13 de junio. Estableció ocho contactos intermitentes con la Tierra a través de su nave nodriza, para quedar de nuevo en silencio el 9 de julio. El estado actual del robot del tamaño de una lavadora es desconocido.
En julio los controladores expresaron sus temores de que Philae se haya desplazado por la superficie y se encuentre fuera del rango de la radio. Otro riesgo es que los paneles solares hayan quedado cubiertos de polvo expulsado por 67P durante su máximo acercamiento al Sol en agosto.
Durante su paso por el Sol Rosetta tuvo que alejarse del cometa, fuera del alcance de la radio, para evitar daños en sus sistemas de navegación por el polvo procedente de 67P. A una distancia de unos 3000 km del cometa Rosetta se encontraba demasiado lejos para comunicar con Philae. Pero la actividad del cometa ha ido disminuyendo desde septiembre y ahora las condiciones son más favorables y puede de nuevo acercarse.
El martes el orbitador se encontraba a una distancia de unos 270 km del cometa, y continuará descendiendo hasta colocarse a 200 km, si todo va bien. «Estamos preparándonos para un nuevo contacto con Philae», comenta Philippe Gaudon, de la agencia espacial francesa CNES. «Somos bastante optimistas», añadió.
La ventana de comunicación debería de permanecer abierta hasta final de año. «A finales de diciembre o en enero empezaremos a llegar a una zona demasiado lejos del Sol para que sea posible la comunicación», comenta Stephan Ulamec, responsable del proyecto.
Los astrónomos van al fin de la Tierra para ver carbono cósmico
4/11/2015 de University of New South Wales / The Astrophysical Journal
El borde de la nebulosa Cabeza de Caballo, allí donde toca el espacio vacío que hay fuera de ella, es rico en carbono. Crédito: NASA, ESA, y el Hubble Heritage Team (STScI/AURA).
El ciclo del carbono es fundamental para la vida en la Tierra. Describe cómo el carbono va pasando entre los organismos vivos y el océano, la atmósfera y las rocas de nuestro planeta, inducido por la energía de nuestro Sol. Pero también existe un ciclo del carbono en nuestra Galaxia y los astrónomos están abriendo nuevas ventanas al espacio que nos permitirán ver el carbono cósmico bajo una nueva luz.
El agua de la atmósfera absorbe las longitudes de onda de la luz procedente de carbono atómico e ionizado, por lo que para observarla hay que ir a las regiones más secas de la superficie del planeta. El lugar más frío y seco de la Tierra es la cima de la meseta Antártica. Allí la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) y la Universidad de Arizona han construido el telescopio High Elevation Antarctic Terahertz telescope (HEAT).
HEAT puede medir las líneas del carbono cuyas frecuencias son de terahertzios. El telescopio está fijo en el hielo y registra la señal mientras el cielo gira sobre él. HEAT está construyendo un mapa de carbono de la Galaxia a tiras, «día» tras «día». Y después de dos años de cartografiado, los investigadores han producido los primeros mapas de alta resolución de carbono de la Galaxia.
Esto ha permitido descubrir una nube molecular con más de 200 años-luz de extensión pero no más de 10 años-luz de anchura que parece estar condensando a partir del carbono atómico de los alrededores. No se aprecia una clara señal de formación de estrellas en esta nube. El gas es increíblemente frío y tranquilo. Podría ser la primera nube molecular que ha sido vista todavía en proceso de formación.
Dolores de crecimiento en un cúmulo de protoestrellas
5/11/2015 de Yale University / Nature
Un equipo de astrónomos ha tomado imágenes con el Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA) de la expulsión ocasional de materia de una joven protoestrella conocida como CARMA-7. Los chorros gemelos (cada uno de casi 1 billón y medio de kilómetros de longitud) tienen varios huecos, revelando que la estrella está creciendo a golpes. Crédito: B. Saxton, NRAO/AUI/NSF; A Plunkett et al.; ALMA, NRAO/ESO/NAOJ.
Un nuevo estudio, dirigido desde la Universidad de Yale, ha encontrado un cúmulo de estrellas que se está desarrollando a través de distintos episodios de crecimiento. Se trata de la primera vez que los astrónomos han observado un patrón de crecimiento así dentro de un cúmulo de galaxias, donde existe el habitual ambiente caótico y turbulento en el que se forman las estrellas.
En un estudio publicado en la edición de esta semana de la revista Nature, los astrónomos describen las convulsiones cósmicas dentro de Serpens Sur, un cúmulo de estrellas situado a 1400 años-luz de la Tierra. Los investigadores se centraron en particular en una protoestrella llamada CARMA-7.
Los astrónomos registraron 22 «episodios» en los que CARMA-7 experimentó la atracción-empujón gravitatorios que caracteriza la formación de estrellas. A medida que las protoestrellas ingieren material en bruto, contrarrestan el aumento de presión por gravedad expulsando el material que no necesitan. Estas «pérdidas» son importantes para los investigadores puesto que pueden ser medidas con mayor facilidad, a diferencia de la materia que cae, que es más difícil de detectar.
«Este es el comienzo para poder entender las regiones de cúmulos», comenta Adele Plunkett, autora principal del estudio. «En el pasado sólo veíamos emisiones globales. Para poder observar emisiones individuales, correspondientes a diferentes episodios de expulsión de materia, ha sido excitante , algo que sólo podíamos hacer con ALMA». «Este resultado muestra que cuando crecen las estrellas jóvenes lo hacen en episodios, en cortos intervalos de crecimiento, en lugar de crecer constantemente» comenta el coautor Pieter van Dokkum.
Las primeras observaciones de SEPIA
5/11/2015 de ESO
Un nuevo instrumento acoplado al telescopio de 12 metros APEX llamado SEPIA detectará las débiles señales del agua y de otras moléculas dentro de la Vía Láctea, en otras galaxias cercanas y en el universo temprano. Crédito: ESO/Sascha Krause.
Un nuevo instrumento, acoplado al telescopio de 12 metros APEX (Atacama Pathfinder Experiment), instalado a 5.000 metros sobre el nivel del mar, en la Cordillera de los Andes (Chile), está abriendo una ventana a un universo previamente inexplorado. SEPIA (siglas de Swedish–ESO PI receiver for APEX ) detecta las débiles señales del agua y de otras moléculas dentro de la Vía Láctea, en otras galaxias cercanas y en el universo temprano.
Instalado en APEX a principios de este año, el instrumentos SEPIA es sensible a la luz con longitudes de onda de entre 1,4 y 1,9 milímetros. Las excepcionales condiciones de observación que ofrece la meseta de Chajnantor, un lugar extremadamente seco en el norte de Chile, implican que, aunque el vapor de agua de la atmósfera bloquee la luz en la mayoría de los lugares en la tierra, SEPIA es capaz de detectar esas débiles señales procedentes del espacio.
Esta región de la longitud de onda es de gran interés para los astrónomos, ya que en ella se encuentran señales procedentes del agua en el espacio. El agua es un importante indicador de muchos procesos astrofísicos, incluyendo la formación de estrellas, y se cree que juegan un papel fundamental en el origen de la vida. Se espera que el estudio del agua en el espacio —en nubes moleculares, en regiones de formación estelar e incluso en cometas del Sistema Solar —proporcione pistas esenciales para comprender el papel del agua en la Vía Láctea y en la historia de la Tierra. Además, la sensibilidad de SEPIA lo convierte en una potente herramienta para detectar también monóxido de carbono y carbono ionizado en galaxias del universo temprano.
Durante el año 2015 se ha utilizado el nuevo receptor SEPIA, instalado en APEX, para hacer observaciones astronómicas de prueba. Los resultados obtenidos con el nuevo detector han demostrado que funciona correctamente (de hecho, se están instalando receptores idénticos en las antenas de ALMA). Con esta validación, SEPIA se pone a disposición de la comunidad científica que, a partir de ahora, puede hacer propuestas de observación con este instrumento.
Imágenes de radar proporcionan detalles nuevos sobre el asteroide 2015 TB145
5/11/2015 de JPL
El asteroide 2015 TB145 mostrado en ocho imágenes individuales de radar tomadas el 31 de octubre de 2015. Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSSR/NRAO/AUI/NSF.
El radiotelescopio del Observatorio de Arecibo ha tomado las imágenes de radar de más alta resolución del asteroide 2015 TB145, que pasó cerca de la Tierra el 31 de octubre. Los científicos de NASA hicieron rebotar señales de radar contra el asteroide cuando pasaba cerca de la Tierra el 31 de octubre, a una distancia de 1.3 veces la distancia de la Tierra a la Luna. El asteroide 2015 TB145 tiene forma esférica y unos 600 metros de diámetro.
«Las imágenes de radar del asteroide 2015 TB145 muestran partes de la superficie que no habían sido observadas con anterioridad y revelan cavidades pronunciadas, manchas brillantes que podrían ser guijarros y otras formaciones complejas que podrían ser cordilleras», comenta Lance Benner de JPL. «Las imágenes son muy diferentes de las imágenes de radar obtenidas el 30 de octubre desde Arecibo, probablemente debido a que se estaba viendo el asteroide desde una perspectiva diferente en su periodo de rotación de tres horas».
Las imágenes de radar del asteroide 2015 TB145 tomadas por el observatorio de Arecibo están disponibles en http://on.fb.me/1MahsY8 y https://twitter.com/AreciboRadar/status/661293813713928192 .
El radar es una poderosa técnica para estudiar el tamaño, forma, orientación, estructuras superficiales y rugosidad de de la superficie de los asteroides, así como para mejorar el cálculo de las órbitas. Las medidas por radar de velocidades y distancias de asteroides permiten calcular las órbitas a más largo plazo de lo que sería posible con otros métodos.
La «red social» de los magnetómetros permite estudiar las auroras
5/11/2015 de University of Warwick / Journal of Geophysical Research: Space Physics
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Una nueva investigación dirigida por físicos de la Universidad de Warwick ha empleado herramientas diseñadas para estudiar redes sociales con el objetivo de conseguir nuevos e importantes datos acerca de las auroras boreales y la meteorología espacial, particularmente las consecuencias de fenómenos de la atmósfera del Sol en la ionosfera de la Tierra.
Los investigadores emplearon datos de 100 magnetómetros individuales situados a latitudes altas en el hemisferio norte. Los magnetómetros habían sido utilizados durante décadas para estudiar la meteorología espacial pero sólo recientemente se ha pensado en recoger los datos de todos esos dispositivos en un lugar, como ha hecho el proyecto SuperMAG.
«El nuevo conjunto de datos de SuperMAG abrió la posibilidad de encontrar patrones de correlación entre cada pareja de magnetómetros y estudiar cómo cambian con el paso del tiempo. Hemos encontrado modos de superar las dificultades debidas a la distribución irregular de los magnetómetros y las diferentes condiciones de cada lugar pero lo que más nos ha gustado ha sido la idea de aplicar técnicas normalmente utilizadas para estudiar redes sociales de personas a esta red de magnetómetros», comenta la profesora Sandra Chapman, directora del estudio.
«Este análisis demostró que había muy pocas conexiones en la red antes de la aparición de subtormentas que conducen a la formación de las auroras. La red mostró un claro incremento en la conectividad al empezar las subtormentas, predominando las conexiones a latitudes altas, aunque también había conexiones entre latitudes cruzadas. Cuando la ionosfera se recupera de las subtormentas se pasa de tener una estructura dominada por las conexiones a latitudes altas a una dominada por las conexiones a latitudes bajas», señala el profesor Jesper W. Gjerloev.
Misión de NASA revela cómo el viento solar arranca la atmósfera marciana
6/11/2015 de NASA / Science
Ilustración de artista de una tormenta solar que golpea Marte y arranca iones de la alta atmósfera del planeta. Crédito: NASA/GSFC.
La misión Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) de NASA ha identificado el proceso que parece haber jugado un papel clave en la transición del clima marciano desde un ambiente húmedo y cálido al principio, que podría haber mantenido vida en la superficie, al planeta árido y frío que es Marte hoy en día.
Los datos de MAVEN han permitido a los investigadores determinar el ritmo al que la atmósfera marciana está perdiendo gas hacia el espacio por causa del viento solar que la arranca. «Marte parece haber tenido una gruesa atmósfera suficientemente templada como para contener agua líquida que es un ingrediente y medio clave para la vida tal como la conocemos hoy en día», afirma John Grunsfeld, astronauta y administrador asociado del directorado de misiones científicas de NASA. «Comprender qué le ocurrió a la atmósfera de Marte nos permitirá conocer la dinámica y evolución de cualquier atmósfera planetaria. Aprender qué es lo que puede causar cambios en el ambiente de un planeta pasando de uno que podía albergar microbios en la superficie a uno que no puede es importante y es una cuestión clave en el viaje de NASA a Marte».
Las medidas de MAVEN indican que el viento solar arranca gas a un ritmo de 100 gramos por segundo. «Como el ladrón que roba unas pocas monedas de la caja registradora cada día, la pérdida se hace importante con el paso del tiempo», afirma Bruce Jakosky, investigador principal de MAVEN. «Hemos observado que la erosión atmosférica aumenta significativamente durante las tormentas solares, así que pensamos que el ritmo de pérdida era mucho mayor hace miles de millones de años, cuando el Sol era joven y más activo».
El viento solar es un flujo de partículas, principalmente protones y electrones, que fluyen desde la atmósfera del Sol a una velocidad de más de un millón y medio de kilómetros por hora. El campo magnético transportado por el viento solar mientras pasa por Marte puede generar un campo eléctrico, de modo parecido a lo que ocurre con una turbina en la Tierra usada para generar electricidad. Este campo eléctrico acelera los átomos de gas con carga eléctrica (llamados iones) de la alta atmósfera de Marte y los lanza al espacio.
Supernovas gemelas: haciendo que las candelas estándar sean más estándar que nunca
6/11/2015 de Berkeley Lab / Astrophysical Journal
Ilustración de artista de uno de los dos escenarios más aceptados para una explosión de supernova de tipo Ia. En este caso, una estrella enana blanca toma material de una compañera gigante roja. Crédito: David A. Hardy/AstroArt.org.
Hace menos de 20 años el mundo supo que el Universo se está expandiendo cada vez más rápido, empujado por la energía oscura. El descubrimiento fue posible gracias a las supernovas de tipo Ia: extraordinariamente brillantes y asombrosamente parecidas en brillo, sirven como «candelas estándar» esenciales para estudiar la historia del Universo.
De hecho, las supernovas de tipo Ia están lejos de ser estándar. El polvo que hay a lo largo de nuestra línea visual hacia ellas puede hacer que las veamos enrojecidas y menos brillantes y la física de sus explosiones termonucleares es diferente. Una enana blanca individual puede estallar después de tomar prestada materia de una estrella compañera, o dos enanas blancas en órbita pueden chocar y explotar. Estos tipos Ia «normales» pueden variar hasta un 40% en brillo. La dispersión de los brillos puede ser reducida usando métodos bien probados, pero la cosmología continúa haciéndose con catálogos de supernovas que pueden diferir en brillo en hasta un 15 por ciento.
Ahora miembros del proyecto internacional Nearby Supernova Factory (SNfactory) han reducido dramáticamente la dispersión de brillos de supernovas. Empleando un catálogo de casi 50 supernovas cercanas, han identificado supernovas gemelas – parejas cuyos espectros coinciden casi por completo – reduciendo la dispersión de brillos en solo un 8 por ciento. La distancia a esas supernovas ahora puede ser medida con el doble de precisión que antes.
«En lugar de concentrarnos en qué está causando las diferencias entre las supernovas, el método de supernovas gemelas consiste en mirar los espectros y buscar los que mejor coinciden para comparar las parecidas entre sí», comenta Greg Aldering, de Berkeley Lab.
Hubble descubre las cenizas que se apagan de algunos de los primeros colonos de nuestra Galaxia
6/11/2015 de Hubble site / The Astrophysical Journal
Izquierda: imagen tomada desde Tierra del bulbo central de la Vía Láctea observado en dirección a la constelación de Sagitario. Arriba derecha: pequeña sección de la imagen del Hubble mostrando el denso conjunto de estrellas que se apelotonan en el bulbo galáctico. Abajo derecha: Enanas blancas extremadamente débiles y calientes. Esta es una muestra de 4 de las 70 enanas blancas más brillantes observadas por el Hubble en el bulbo galáctico. Los números corresponden a su posición en el campo del Hubble mostrado encima. Crédito: : NASA, ESA, A. Calamida y K. Sahu (STScI), y el SWEEPS Science Team.
Utilizando el telescopio Hubble de NASA /ESA para realizar una «excavación arqueológica cósmica» en el centro de nuestra Galaxia la Vía Láctea, los astrónomos han descubierto las huellas de las primeras fases de la construcción de nuestra Galaxia.
Observando a gran profundidad en el abarrotado núcleo central de estrellas de la Vía Láctea, los investigadores han descubierto por primera vez una población de antiguas enanas blancas, los restos que se acaban de quemar lentamente de lo que en su día fueron brillantes estrellas que habitaban el núcleo.
Tal como ocurre con cualquier reliquia arqueológica, las enanas blancas conservan la historia de una era remota. Contienen información acerca de las estrellas que existieron hace 12 mil millones de años y que se consumieron para formar las enanas blancas.
Un análisis de los datos apoya la idea de que el bulbo de la Vía Láctea se formó primero y que sus habitantes estelares nacieron muy rápidamente, en menos de unos 2 mil millones de años. El resto del desgarbado disco de estrellas de segunda y tercera generación creció más lentamente en los suburbios, rodeando el bulbo central como el ala de un sombrero gigante.
El estudio también encontró marginalmente más estrellas de poca masa en el bulbo comparando con la población del disco galáctico. «Este resultado sugiere que el ambiente en el bulbo puede haber sido diferente del que había en el disco, induciendo un mecanismo de formación de estrellas diferente», comenta Annalisa Calamida del Space Telescope Science Institute (STScI), directora del estudio.
Buscando señales de radio deliberadas procedentes de KIC 8462852
6/11/2015 de SETI Institute
El conjunto de radiotelescopios Allen Telescope Array del instituto SETI. Crédito: Seth Shostak, SETI Institute.
¿Podría haber vida inteligente en el sistema estelar KIC 8462852? Un análisis reciente de datos tomados por el telescopio espacial Kepler ha mostrado que esta estrella, informalmente apodada estrella de Tabby, sufre caídas de brillo aperiódicas de un 20 por ciento o más. Aunque varias causas naturales han sido sugeridas para explicar este fuerte cambio de luminosidad, una posibilidad es que una civilización tecnológicamente avanzada haya construido megaestructuras en órbita alrededor de la estrella, provocando la caída de brillo.
Un ejemplo de gran proyecto de astroingeniería sería la construcción de un enjambre de paneles solares de Dyson para la recolección de energía a gran escala. Otras estructuras posibles incluyen hábitats espaciales artificiales o un gran objeto del tamaño de un planeta o mayor cuyo propósito sea enviar una señal a otros habitantes de la Galaxia.
Para investigar la posibilidad de que el comportamiento inusual de KIC 8462852 sea deliberado, el instituto SETI ha dirigido su conjunto de radiotelescopios Allen Telescope Array durante más de dos semanas hacia esta estrella. Se trata de un conjunto de 42 antenas, cada una de 6 m de diámetro, instaladas a unos 500 km al norte de San Francisco, en las Montañas de las Cascadas.
Se ha buscado dos tipos diferentes de señales de radio: (1) señales de banda estrecha, del orden de 1 Hz de ancho, tal como se espera que generarían las sociedades que quisieran emitir una señal para anunciar su presencia. Es el tipo de señal que se busca más a menudo en los experimentos de SETI. (2) Señales de banda ancha que podrían deberse a propulsores en el sistema estelar. Si hay proyectos de astroingeniería en marcha realmente cerca de KIC 8462852, podría ser razonable esperar la presencia de naves espaciales relacionadas con esta actividad. Si las naves fuesen impulsadas por haces intensos de microondas, parte de esa energía podría manifestarse como una emisión involuntaria de banda ancha.
El análisis de los datos no muestra pruebas de ninguno de los dos tipos de señal entre las frecuencias de 1 GHz y 10 GHz. Esto descarta la presencia de transmisores omnidireccionalesde de aproximadamente 100 veces el consumo total de energía de la Tierra en el caso de señales de banda estrecha y 10 millones de veces en el caso de señales de banda ancha.
Las observaciones continuarán, pero hasta ahora no hay pruebas de señales de radio deliberadas en la dirección de KIC 8462852.
Arrojando luz sobre las auroras de Marte
9/11/2015 de Mars Express / Icarus / Journal of Geophysical Research: Space Physics
Posiciones de 19 detecciones de auroras (círculos blancos) sobre posiciones que ya se sabía que están asociadas con magnetismo residual de la corteza. Los datos han sido superpuestos sobre datos de la estructura de las líneas de campo magnético (de Mars Global Surveyor de NASA) donde el rojo indica líneas de campo cerradas, pasando gradualmente a amarillo, verde, azul, hasta las líneas abiertas, en color púrpura. Crédito: Basado en datos de J.-C. Gérard et al. (2015).
La nave espacial Mars Express de ESA ha arrojado nueva luz sobre las raras auroras ultravioleta del Planeta Rojo, combinando por primera vez observaciones remotas con medidas in situ de electrones chocando contra la atmósfera.
En la Tierra, las auroras son a menudo espectáculos de luz que se observan a latitudes polares cuando el viento solar interacciona con el campo magnético de la Tierra. Y aunque Marte carece de un campo magnético global, se sabe que existe un magnetismo residual en la corteza de las tierras altas del hemisferio sur. Estos campos, aunque débiles, pueden producir también auroras.
Poco después de su llegada en 2003, Mars Express se convirtió en el primer satélite capaz de observar luz ultravioleta en estas regiones durante la noche local. Ahora, armados con 10 años de observaciones, los científicos han detectado auroras ultravioleta en muchas ocasiones y han analizado con detalle cómo y dónde se producen en la atmósfera marciana. «Las auroras ultravioleta han resultado ser muy raras y cortas: duran sólo unos pocos segundos. Incluso aunque Mars Express ha pasado sobre cada lugar muchas veces, las detecciones en una posición concreta no parecen repetirse posteriormente», añade Lauriane Soret, autora principal del artículo de investigación en la revista Icarus.
Cuando el sensor ultravioleta detectaba auroras, Mars Express también medía la energía de los electrones chocando contra la atmósfera en la posición de la nave. Combinando estas observaciones, los científicos descubrieron que las auroras aparecen sólo bajo condiciones especiales, cerca del límite entre líneas del campo magnético abiertas y cerradas. Además el inesperado desplazamiento observado entre los electrones y la aurora ultravioleta indica que las líneas del campo magnético que guían a los electrones están desviadas respecto de la dirección vertical.
Los electrones que llegan son acelerados por un campo eléctrico transitorio a lo largo de las líneas del campo magnético residual, interaccionando con las moléculas de dióxido de carbono de la atmósfera, produciendo la emisión ultravioleta observada por Mars Express. «Hemos descubierto que las auroras ultravioleta asociadas con anomalías magnéticas conocidas de la corteza de Marte son eventos confinados, raros y transitorios que cambian en el tiempo y el espacio. Son muy diferentes de las auroras que vemos en otros planetas», comenta Lauriane.
Cartografiando la evolución de los vientos y dunas del Planeta Rojo
9/11/2015 de Phys.org / Nature Communications
Detalle de una duna del cráter Proctor de Marte donde se ven ondas con diferentes direcciones sobre la superficie de esta duna marciana. La imagen tiene unos 480 metros de ancho. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.
Tres científicos irlandeses han descubierto cómo los vientos modelan las dunas de arena en Marte utilizando imágenes de la cámara HiRISE del orbitador Mars Reconnaissance Orbiter, comparando patrones con modelos de viento que fueron probados en dunas de la península Magilligan de Irlanda del Norte. La resolución de los datos de HiRISE es tan fina que los investigadores fueron capaces de ver ondas individuales en la arena de Marte, a 225 millones de kilómetros de la Tierra.
Creando un modelo del flujo del viento en 3D los científicos pudieron, por vez primera, ver cómo las grandes dunas de Marte modifican el flujo del viento local. Los resultados son importantes , no sólo para entender la evolución de las dunas de arena en Marte, sino también para conocer cómo el viento puede soplar cuando intentemos hacer aterrizar nuevas naves espaciales en el Planeta Rojo, o cuándo nuestros actuales geólogos en Marte, los rovers Curiosity y Opportunity, serán azotados por vientos fuertes.
La doctora Mary Bourke comenta: «Trabajamos con datos de la región del cráter Proctor de las tierras altas del sur de Marte, encontrando que las ondas de las dunas se movían unos 1.5 metros al año. Este es un dato mucho más preciso que el que teníamos anteriormente; ahora disponemos de una plataforma mejor desde la cual estudiar cómo han evolucionado en Marte las formaciones del suelo y cómo evolucionarán cuando estructuras como las naves espaciales las perturben en el futuro».
Los resultados de los científicos demostraron que el uso habitual de modelos de circulación globales a gran escala es demasiado crudo para entender cómo los vientos desplazan la arena sobre las superficies más complejas de Marte (es decir, sobre las dunas de arena). En el lugar que estudiaron, fueron capaces de identificar la dirección de los vientos que son probablemente responsables del transporte de la arena sobre las superficies de las dunas.
Observan rayos cósmicos que pueden proceder de una supernova de dos millones de años de edad
9/11/2015 de Phys.org / Physical Review Letters
Esta ilustración de la región que rodea nuestro Sistema Solar muestra la posición estimada de la supernova de dos millones de años de edad, cerca del campo magnético galáctico, que podría haber sido la fuente de algunos rayos cósmicos de alta energía observados hoy en día. Crédito: Michael Kachelrieß, Universidad de Ciencia y Tecnología Noruega (NTNU).
Protones, núcleos y otras partículas de alta energía alcanzan constantemente la atmósfera de la Tierra desde el espacio, pero el origen de estos rayos cósmicos es desconocido. Una posibilidad es que los rayos cósmicos procedan de supernovas y ahora, analizando el espectro de energías de rayos cósmicos, los científicos han podido deducir que algunos rayos cósmicos de alta energía pueden haberse originado en una supernova de dos millones de años de edad situada a unos 1.6 billones de kilómetros.
La existencia de esta supernova es también intrigante porque en otro trabajo de investigación, sin relación con éste, una supernova de la misma edad y distancia ha sido propuesta como la fuente de raros isótopos de hierro enterrados en las cortezas de los océanos de la Tierra. Los dos conjuntos diferentes de datos (rayos cósmicos e isótopos de hierro) parecen apuntar a la misma explosión de una estrella como su origen.
Tal como explican los investigadores, es difícil extraer información acerca de los orígenes de los rayos cósmicos a partir de las observaciones. Esto es así en parte porque el campo magnético que impregna el espacio vacío interfiere con las trayectorias de los rayos cósmicos, lo que hace que la intensidad de la energía de los rayos cósmicos sea casi uniforme. Además hay muchas fuentes probables de rayos cósmicos y las señalas de todas esas fuentes solapan en el espectro de rayos cósmicos, lo que hace difícil extraer las señales de fuentes individuales.
A pesar de estos problemas, los investigadores explican que el espectro de energías de los rayos cósmicos puede tener todavía una cierta «memoria» de las fuentes individuales, que estaría codificada en pequeñas particularidades del mismo. Los investigadores se centraron, concretamente, en estudiar por qué hay más positrones (antielectrones) de los esperados por encima de un cierto nivel de energía. Estas particularidades a menudo son ignoradas, pero tenerlas en cuenta es clave para identificar la supernova como fuente de rayos cósmicos.
«Tradicionalmente en la física de rayos cósmicos se emplea la aproximación de que las fuentes de rayos cósmicos están suavemente distribuidas en el tiempo y el espacio», comenta Michael Kachelrieß, director del estudio. «Nuestro artículo y otros trabajos relacionados demuestran que esta aproximación debe ser abandonada. Para entender mucho fenómenos físicos es importante tener en cuenta que los rayos cósmicos son acelerados en episodios que se producen sólo una vez cada siglo en nuestra galaxia».
Desvelando los misterios de «estrellas en ciernes»
9/11/2015 de Science & Technoogy Facilities Council / Nature Communications
Ilustración de artista que muestra los tamaños relativos, de mayor a menor, entre el Sol, una estrella de baja masa, una enana marrón, Júpiter y la Tierra. Crédito: Gemini Observatory/Ilustración de Jon Lomberg.
Por primera vez se ha empleado un potente láser para profundizar en nuestros conocimientos acerca de los objetos celestes más misteriosos que se encuentran a las puertas del Sistema Solar, las enanas marrones. A pesar de haber sido descubiertas hace 20 años, se sabe muy poco acerca de las enanas marrones, principalmente por qué no consiguen convertirse en estrellas. Los científicos afirman que parte de la respuesta se encuentra en la física que gobierna cómo se mezclan dentro de ellas los plasmas densos.
Ahora un equipo de investigadores ha creado «conglomerados» de plasma para recrear las condiciones que se encuentran en el interior de las enanas marrones. Y lo consiguieron empleando uno de los láseres más potentes del mundo, el Vulcan Petawatt del laboratorio de Oxfordshire, para realizar el primer test de resistividad y viscosidad de las enanas marrones.
El Dr. Nicola Booth, director de la prueba, comenta: «El láser Vulcan Petawatt es uno de los pocos lugares de la Tierra donde podemos reproducir condiciones cercanas a las que existen en el centro de una enana marrón». «Esperamos que junto con las observaciones futuras de enanas marrones, nuestros experimentos puedan ayudar a comprender cómo la energía es transportada en estas ‘estrellas en ciernes’ «.
Las enanas marrones ocupan el hueco entre las estrellas de muy baja masa y los planetas, compartiendo características con ambos. A pesar de ser numerosas, estas pequeñas «estrelas en ciernes» son difíciles de ver debido a que son pequeñas y frías así que tienden a ser débiles y difíciles de registrar. Pero midiendo los rayos X emitidos por estos objetos los investigadores consiguieron obtener un perfil de cómo los plasmas densos se forman en el interior de las enanas marrones. Los resultados, publicados en Nature Communications, abren el camino a conocer mejor estos objetos celestes.
Una mezcla de agua y amoníaco puede estar revolviéndose bajo la helada superficie de Plutón
10/11/2015 de Purdue University
Imagen de Tombaugh Regio en Plutón tomada por la nave New Horizons. En ella destacan la presencia de montañas de hielo de agua y la ausencia de cráteres, lo que sugiere que su edad es inferior a los 100 millones de años y que Plutón sigue siendo geológiamente activo. Crédito: National Aeronautics and Space Administration (NASA) / Applied Physics Laboratory.
Un equipo de investigadores ha propuesto que una mezcla de amoníaco y agua es la base de la actividad geológica recién descubierta en Plutón y también de posible vulcanismo.
Una superficie geológicamente activa que entierra cráteres y levanta montañas significa que el manto que tiene debajo se está moviendo. El manto es la capa que hay entre la corteza y el núcleo de un cuerpo planetario. En el manto de la Tierra se produce una convección muy lenta en la que el material más caliente asciende y el más frío se hunde. Este movimiento ocurre a lo largo de millones de años y es responsable del movimiento de las placas tectónicas. La convección del manto también conduce a la actividad geológica que rejuvenece la superficie, borrando los cráteres de impacto y aportando material nuevo a la superficie. Las imágenes de la superficie de Plutón muestran superficie jóvenes que indican que es geológicamente activo.
Los investigadores emplearon un modelo de convección para analizar la posibilidad de actividad geológica con un manto de hielo de agua puro y uno que contenía un 5 por ciento de amoníaco. Descubrieron que el manto que contiene una pequeña cantidad de amoníaco – compuesto químico que ha sido detectado en la superficie de cuerpos del Sistema Solar exterior – hace descender la temperatura necesaria para que se inicien los procesos de convección. El amoníaco hace descender la viscosidad del hielo de agua en un factor 100000. Esto explicaría el Plutón geológicamente activo y vigoroso que vemos en las imágenes de New Horizons.
Explican por qué las rocas lunares contienen menos volátiles que las de la Tierra
10/11/2015 de Southwest Research Institute / Nature Geoscience
La ausencia en la Luna de elementos químicos que se evaporan con facilidad proporciona pruebas acerca de cómo se formó el sistema Tierra-Luna hace 4500 millones de años. Crédito: NASA/Southwest Research Institute.
Científicos del Southwest Research Institute han combinado modelos dinámicos, térmicos y químicos de la formación de la Luna para explicar la relativa falta de elementos volátiles en las rocas lunares. Las rocas lunares se parecen mucho a las de la Tierra en varios aspectos, pero las rocas de la Luna son deficitarias en elementos volátiles como potasio, sodio y cinc, que tienden a tener puntos de ebullición más bajos y se evaporan con facilidad.
Los científicos piensan que la Luna se formó a partir de un disco de vapor y materia fundida que rodeaba la Tierra y que fue producido por un impacto gigante entre la Tierra y otro cuerpo del tamaño de Marte, hace aproximadamente 4500 millones de años. Anteriormente los científicos habían pensado que los volátiles se habían vaporizado a causa del impacto y habrían escapado antes de que se formara la Luna.
«Sin embargo, pocos volátiles habría podido perder la Tierra puesto que la velocidad necesaria para escapar del campo gravitatorio de la Tierra es bastante alta», comenta el Dr. Robin Canup. «La nueva investigación sugiere que cuando la Luna completaba su crecimiento, la materia fundida rica en volátiles se depositaba preferentemente sobre la Tierra en vez de sobre la Luna en formación».
El modelo por computadora creado por Canup y sus colaboradores muestra que la Luna adquiere la mitad final de su masa a partir de material fundido que condensó en las partes interiores del disco, cerca de la Tierra y por dentro de la órbita inicial de la Luna. Con el tiempo, la órbita de la Luna se expande debido a interacciones dinámicas con el disco interior de material. Cuando la Luna está suficientemente lejos ya no puede acumular de manera eficiente material del disco interior, que es dispersado y asimilado por la Tierra.
Descubren una de las colas de rayos X más largas
10/11/2015 de Phys.org/ Argelander Institut für Astronomie / Astronomy & Astrophysics
Imagen en rayos X del cúmulo de galaxias Zwicky 8338. La galaxia con la peculiar ‘cola’ como de cometa se ve a la derecha. Crédito: Gerrit Schellenberger, Thomas Reiprich.
Astrónomos de la Universidad de Bonn (Alemania) han descubierto lo que parece ser la cola de rayos X más larga asociada a un proceso de privación del gas de una galaxia a gran escala. La galaxia con la enorme cola de rayos X es miembro de un cúmulo de galaxias conocido como Zwicky 8338.
Gerrit Schellenberger y Thomas Reiprich observaron Zwicky 8338 usando el observatorio de rayos X Chandra de NASA. Descubrieron que una de las galaxias del cúmulo exhibe una larga cola de rayos X, con aproximadamente 248 000 años-luz de longitud. Lo que es sorprendente es que la galaxia debe de haber perdido todo su gas emisor de rayos X muy recientemente.
La galaxia observada, designada como CGCG254-021, está situada a poco más de un millón de años-luz del centro de Zwicky 8338. Los investigadores descubrieron que se parece a un cometa, con estructuras distintivas como una ‘cabeza’ y una ‘cola’. La cabeza es más brillante que la cola de la galaxia, que es simplemente una estructura alargada con emisión difusa.
Los científicos indican que en la región que está fuera de la cola principal la temperatura parece ser significativamente más alta que en cualquier parte de la cola, pero aún mucho más baja que en la región del cúmulo que la rodea. Descubrieron que la cabeza está más fría que la cola, posiblemente debido a que tiene un denso núcleo frío.
El curioso caso de CGCG254-021 ayudará a mejorar los que sabemos de los cúmulos de galaxias. El cupable de arrebatar el gas a la galaxia es el llamado medio intracúmulo, un plasma denso muy caliente que ocupa el centro del cúmulo.
Desiertos y dunas: la Tierra como analogía de Titán
10/11/2015 de ESA / Icarus
Izquierda: diferentes localizaciones de dunas lineales de arena del mar de arena Belet. Las dos imágenes inferiores muestran dunas parecidas a las dunas cubiertas de arena de Namibia. La de arriba muestra dunas más parecidas a las dunas desnudas del Gran Mar de Arena de Egipto. Derecha: estructuras identificadas como posibles megayardangs. Centro: mapa digital global de Titán, creado usando imágenes tomadas por Cassini. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASI/ESA.
Comparando imágenes de radar de áreas de Titán con desiertos de la Tierra, los científicos han identificado dos tipos distintos de dunas de arena en la mayor luna de Saturno, y han descubierto estructuras erosionadas que indican que el clima de Titán puede haber sido diferente en el pasado.
Titán es una luna misteriosa, en particular para los planetólogos. Es el único satélite natural del Sistema Solar que tiene una atmósfera densa con metano, una superficie geológicamente activa y numerosos lagos y mares superficiales. La densa atmósfera de la luna forma una niebla permanente que la oculta de la vista. Para ‘ver’ la superficie de la luna desde el espacio necesitamos instrumentos de radar, como RADAR de la nave espacial Cassini que ha permanecido en órbita alrededor de Saturno desde 2004.
En su estudio de Titán, ha revelado ríos, mares y lagos de metano líquido, y vastos campos de dunas. Hasta un 17% de la superficie de Titán, principalmente alrededor del ecuador de la luna, está cubierta por dunas lineales, similares a las observadas en desiertos de la Tierra. Observaciones anteriores de las dunas lineales de Titán han revelado que tienen típicamente una anchura de entre 1 y 2 kilómetros, están separadas entre 1 y 4 km, alcanzan alturas de hasta 150 km y tienen más 100 km de longitud.
Después de estudiar las dunas en la Tierra, un equipo de científicos ha aplicado lo aprendido a Titán. Las dunas en el mar de arena Belet de Titán son lineales pero de dos tipos diferentes: algunas están desnudas, como las dunas egipcias, y otras están cubiertas de arena, como las de Namibia. También han encontrado por primera vez en Titán megayardangs, estructuras normalmente asociadas con antiguas cuencas de lagos en la Tierra. Los yardangs se piensa que se forman a partir de sedimentos depositados en antiguas cuencas de lagos, que luego son erosionados por vientos unidireccionales.
Actualmente las únicas regiones capaces de mantener metano líquido de forma estable son las regiones polares. Pero los posibles megayradangs se encuentran alrededor del ecuador de Titán. Esto indica que el clima pudo ser diferente en el pasado. «Encontrar yardangs a latitudes medias en Titán significa que allí pudo haber lagos en algún momento en el pasado de la luna», comenta Nicolas Altobelli, de ESA. «Ya que ciertamente ahora no los hay, esta es una prueba sólida de un cambio climático natural».
La luna Fobos de Marte se está rompiendo lentamente
11/11/2015 de NASA
Modelos nuevos indican que los surcos en la luna Fobos de Marte podrían ser producidos por fuerzas de marea, la atracción gravitatoria mutua entre el planeta y la luna. En un principio los investigadores pensaron que los surcos habían sido creados por el gran impacto que formó el cráter Stickney (abajo a la derecha). Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.
Los largos surcos poco profundos dibujados en la superficie de Fobos son probablemente signos iniciales de un fallo estructural que acabará por destruir esta luna de Marte. En órbita a sólo 6000 kilómetros de la superficie de Marte, Fobos está más cerca de su planeta que cualquier otra luna del Sistema Solar. La gravedad de Marte está acercando Fobos, la mayor de sus dos lunas, unos 2 metros cada 100 años. Los científicos piensan que la luna será destruída dentro de entre 30 y 50 millones de años.
Durante mucho tiempo se pensó que los surcos de Fobos son fracturas causadas por el impacto que formó el cráter Stickney. La colisión fue de tal envergadura que casi pulverizó Fobos. Sin embargo, al final los científicos han determinado que los surcos no radian hacia afuera desde el cráter sino desde un punto focal cercano.
Más recientemente, algunos investigadores han propuesto que los surcos pueden ser producidos por muchos impactos más pequeños de material expulsado desde Marte. Pero nuevos modelos de Terry Hurford (NASA) y sus colaboradores apoyan la idea de que los surcos son más bien como «marcas de estiramientos» que se producen cuando Fobos resulta deformado por fuerzas de marea. La atracción gravitatoria entre Marte y Fobos es lo que produce estas fuerzas de marea. La Tierra y nuestra Luna se atraen una a la otra del mismo modo, produciendo mareas en los océanos y haciendo que tanto el planeta como la luna tengan una forma ligeramente como de huevo en vez de perfectamente esférica.
Esta misma explicación fue propuesta para los surcos hace décadas, después de que la nave Viking enviara imágenes de Fobos a la Tierra. Pero en aquélla época se pensaba que Fobos era más o menos sólido. Y aunque se calcularon las fuerzas de marea, las tensiones eran demasiado débiles para fracturar una luna sólida de ese tamaño. Sin embargo, recientemente se ha empezado a pensar que el interior de Fobos podría ser un montón de escombros que apenas se mantienen unidos, rodeados por una capa de regolito de unos 100 metros de grosor. «Lo divertido acerca de Fobos es que posee una especie de tela exterior que lo mantiene unido», comenta Erik Asphaug de Arizona State University.
Mercurio recibe lluvias de meteoritos del cometa Encke
11/11/2015 de NASA
Mercurio parece estar sufriendo una lluvia de meteoros cada vez que su órbita cruza la estela de escombros dejada por el cometa Encke (ilustración de artista). Crédito: NASA/Goddard.
El planeta Mercurio está siendo apedreado regularmente por fragmentos de polvo de un antiguo cometa, según un nuevo estudio. Esto tiene un efecto claro en la tenue atmósfera del planeta y puede conducir a un nuevo paradigma acerca de cómo estos cuerpos sin aire consiguen mantener sus envolturas etéreas.
Desde los aterrizajes de las misiones Apollo en la Luna sabemos que los cuerpos como la Luna o Mercurio están rodeados por nubes de partículas atómicas, ya sea lanzadas desde la superficie o bien traídas por el viento solar. Aunque tenues por comparación con las densas atmósferas de la Tierra o Marte, las observaciones han revelado que estas «exosferas» son entidades complejas y dinámicas.
La nave MErcury Surface Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER), de NASA, ha medido cómo ciertas especies cambian en la exosfera con el paso del tiempo. El análisis de los datos realizado por Matthew Burger, de Morgan State University, y sus colaboradores muestra un patrón en la variación del calcio que se repite de un año al siguiente en Mercurio. Los investigadores encontraron que tanto la cantidad de calcio como su patrón de variación podían ser explicados en términos de material expulsado de la superficie del planeta por impactos. Pero un detalle de los datos carecía de sentido: el pico en la emisión del calcio se observa justo después de que Mercurio pasa por su perihelio (el punto más cercano al Sol de su órbita) mientras que su modelo teórico predecía que el pico ocurriría justo antes del perihelio. Algo se les escapaba.
Y ese algo era el flujo de polvo cometario del cometa Encke. Este cometa posee el periodo más corto de todos, regresando al perihelio cada 3.3 años a una distancia de casi 50 millones de kilómetros del Sol. Su órbita y la de las partículas de polvo que arroja es suficientemente estable para que durante milenios haya formado un denso flujo de polvo. El impacto del polvo de Encke sobre Mercurio podría expulsar más calcio de la superficie y explicar lo que MESSENGER estaba viendo.
Las lunas de Plutón giran alocadamente
11/11/2015 de SETI Institute
La nave espacial New Horizons captó esta imagen en alta resolución de Caronte, mostrada en color realzado, justo antes de su máximo acercamiento a Plutón el 14 de julio de 2015. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
La mayoría de las lunas del Sistema Solar que nos son familiares están en órbita síncrona con sus planetas, es decir, tienen un hemisferio que está siempre dirigido hacia el planeta. Es lo que ocurre, por ejemplo, en el caso de nuestra Luna. Pero esto no se aplica a las pequeñas lunas de Plutón.
En los meses anteriores al paso de New Horizons por Plutón del 14 de julio de 2015, los astrónomos buscaron nuevas lunas o anillos débiles y tuvieron también la oportunidad de medir cuidadosamente los ritmos de giro de los satélites conocidos de Plutón. Aunque no descubrieron más lunas ni anillos, sus investigaciones revelaron el sorprendente comportamiento de los cuatro diminutos satélites exteriores Estigia, Nix, Cerbero e Hidra. Están girando alocadamente.
«Se trata de cuatro de las lunas más extrañas del Sistema Solar», comenta Mark Showalter, de SETI. Una luna, Nix, está inclinada sobre su eje y gira hacia atrás. La luna más exterior, Hidra, gira como una peonza, completando 89 giros por cada vuelta que da alrededor del planeta enano. «Si Hidra girara mucho más rápido, el material escaparía de su superficie debido a la fuerza centrífuga».
Showalter sospecha que Caronte, la gran luna interior de Plutón, es la responsable de este comportamiento extraño. Junto con su colaborador Douglas Hamilton, de la Universidad de Maryland, predijo que la intensa fuerza gravitatoria de Caronte perturbaría su rotación síncrona haciendo que las pequeñas lunas se balancearan caóticamente. En física y matemáticas «caos» es un término técnico que indica un comportamiento impredecible. Sin embargo, el caos por sí solo, aunque describe el movimiento de estas lunas, no es una explicación.
Criovolcanes y terrenos jóvenes en Plutón
11/11/2015 de NASA
Las posiciones de más de 1000 cráteres identificados en Plutón indican una gran variedad de edades de la superficie, lo que indica probablemente que Plutón ha permanecido activo geológicamente durante su historia. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
Los geólogos de la misión New Horizons han combinado imágenes de la superficie de Plutón para construir mapas 3D que indican que las montañas más características de Plutón podrían ser criovolcanes, es decir, volcanes de hielo que pueden haber estado activos en el pasado geológico reciente.
Los dos candidatos a criovolcanes son formaciones grandes que miden decenas de kilómetros de ancho y tienen varios kilómetros de altura. «Se trata de grandes montañas con un agujero en su cima y en la Tierra eso generalmente significa una cosa: un volcán», afirma Oliver White, investigador postdoctoral de New Horizons. «Si son volcánicas, la depresión de la cima se habría producido probablemente por colapso cuando el material emergía desde abajo. La extraña textura con lomas de las laderas de la montaña pueden ser flujos de lava de algún tipo que han bajado desde la zona de la cima hacia las llanuras, pero todavía no sabemos por qué hay lomas y de qué están hechas».
Aunque su aspecto es similar al de los volcanes de la Tierra que escupen roca fundida, los volcanes de hielo de Plutón se supone que expulsan un lodo fundido de sustancias como hielo de agua, nitrógeno, amoníaco o metano. Si se demuestra que Plutón tiene volcanes, ello sería una importante prueba nueva para estudiar su evolución geológica y atmosférica.
Otro descubrimiento de New Horizons es que la superficie de Plutón muestra regiones de diferentes edades, desde antiguas, pasando por medias a relativamente jóvenes. Para determinar la edad de una zona del planeta los científicos cuentan el número de cráteres de impacto que hay en la región. A mayor número de cráteres, más antigua es la región, probablemente. El contaje de cráteres revela que en su superficie hay regiones que datan de poco después de la formación de los planetas de nuestro Sistema solar, hace unos 4 mil millones de años. Hay también una gran área que se formó hace menos de 100 millones de años, prácticamente «ayer» en términos geológicos, llamada Sputnik Planum y que no muestra cráteres de impacto en las imágenes que se han recibido hasta ahora. Los datos también señalan la presencia de terrenos de edad intermedia, lo que sugiere que Sputnik Planum no es una anomalía, sino que Plutón ha permanecido activo geológicamente durante gran parte de sus más de 4 mil millones de años de historia.
Encuentran las estrellas más viejas cerca del centro de la Vía Láctea
12/11/2015 de Australian National University / Nature
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Los astrónomos han descubierto las estrellas más viejas que se conocen, que datan de antes de la formación de la Galaxia la Vía Láctea, cuando el Universo sólo tenía 300 millones de años. Las estrellas, encontradas cerca del centro de la Vía Láctea, son sorprendentemente puras pero contienen material formado en una estrella anterior que murió en una enorme explosión llamada hipernova.
«Estas estrellas prístinas están entre las supervivientes más antiguas del Universo y ciertamente entre las estrellas más viejas que hayamos visto jamás» comenta Louise Howes, directora del estudio publicado en la última edición de la revista Nature. «Estas estrellas se formaron antes que la Vía Láctea y la galaxia se formó alrededor de ellas», comenta Howes, estudiante de doctorado de la Universidad Nacional Australiana.
El descubrimiento y análisis de nueve estrellas puras desafía las teorías actuales acerca de las condiciones del Universo temprano en el que estas estrellas se formaron. «Las estrellas tienen niveles sorprendentemente bajos de carbono, hierro y otros elementos pesados que sugieren que las primeras estrellas podrían no haber explotado como supernovas normales», sigue Howes. «Quizás acabaron sus vidas como hipernovas, explosiones probablemente de estrellas que giraban muy rápido y que producen 10 veces más energía que las supernovas normales».
Los investigadores han demostrado también que las estrellas han pasado su vida entera cerca del centro de la Vía Láctea y no están simplemente pasando por allí, una indicación más de que las estrellas son realmente las más viejas que conocemos en el Universo.
Un nuevo exoplaneta en nuestro vecindario
12/11/2015 de MIT / Nature
Ilustración de artista de GJ 1132b un planeta rocoso muy parecido a la Tierra en tamaño y masa, en órbita alrededor de una enana roja. GJ 1132b está relativamente frío (a unos 230 ºC) y podría tener una atmósfera importante. Crédito: Dana Berry.
Los científicos han descubierto un nuevo exoplaneta que, en el idioma de “Star Wars” sería el polo puesto del helado Hoth e incluso más inhospitalario que los desiertos de Tatooine. Pero en vez de encontrarse en una galaxia muy muy lejana, este nuevo mundo se encuentra prácticamente aquí al lado, en términos galácticos.
El nuevo planeta, llamado GJ 1132b, es rocoso y tiene el tamaño de la Tierra, encontrándose en órbita alrededor de una pequeña estrella situada a sólo 39 años-luz de la Tierra, lo que le convierte en el exoplaneta del tamaño de la Tierra más pequeño descubierto hasta ahora. Los astrónomos han calculado que tiene 1.2 veces el tamaño de la Tierra y una masa de 1.6 veces la de la Tierra.
Basándose en sus medidas, los científicos han determinado que el planeta se encuentra a unos 230 ºC y que probablemente está en rotación síncrona, es decir, dirige siempre el mismo hemisferio hacia la estrella así que tiene un hemisferio donde siempre es de día y otro donde siempre es de noche. Por la misma razón nuestra Luna siempre tiene dirigido el mismo hemisferio hacia la Tierra.
Debido a estas temperaturas tan altas, con mucha probabilidad, GJ 1132b no puede mantener agua líquida en su superficie, siendo inhabitable para la vida tal como la conocemos. Sin embargo, los científicos dicen que es suficientemente frío para albergar una atmósfera sustancial.
El planeta también se encuentra suficientemente cerca de la Tierra como para que los científicos puedan ser capaces pronto de averiguar más detalles acerca de sus características, desde la composición de su atmósfera a su patrón de vientos e incluso el color de sus puestas de sol.
Detectan una enorme nube de hielo en la región del polo sur de Titán
12/11/2015 de NASA
A medida que el invierno llega al polo sur de Titán, se ha estado formando un sistema de nubes llamado vórtice del polo sur (el pequeño «botón» brillante) tal como se ve en esta imagen de 2013. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Nuevas observaciones realizadas cerca del polo sur de Titán por la nave espacial Cassini de NASA aportan más pruebas de que el invierno llega a esta luna de Saturno. Los científicos han detectado una monstruosa nube nueva de compuestos congelados en la estratosfera media y baja, una región atmosférica estable por encima de la troposfera, que es la capa activa meteorológicamente.
La nueva nube ha sido detectada con el instrumento infrarrojo de Cassini que obtiene perfiles de la atmósfera a longitudes de onda térmicas invisibles. La nube tiene una densidad baja, similar a la niebla de la Tierra pero probablemente su parte superior sea plana.
Las nubes de hielo del polo de Titán no se forman del mismo modo que las nubes de lluvia de la Tierra que nos son familiares. En las nubes de lluvia el agua se evapora desde la superficie y encuentra temperaturas más frías a medida que se eleva cruzando la troposfera. Las nubes se forman cuando el vapor de agua alcanza una altura a la que la combinación de temperatura y presión del aire es la adecuada para la condensación. Las nubes de metano de la troposfera de Titán se forman de un modo parecido.
Sin embargo, las nubes polares de Titán se forman a mayor altura en la atmósfera por un proceso diferente. La circulación en la atmósfera transporta gases desde el polo del hemisferio caliente al polo del hemisferio frío. En el polo frío el aire cálido se hunde, casi como el agua que sale de una bañera, en un proceso conocido como subsidencia. Los gases que se hunden (una mezcla de hidrocarburos y compuestos químicos con nitrógeno llamados nitrilos) encuentran temperaturas cada vez más frías en su camino hacia abajo. Diferentes gases condensan a distintas temperaturas, creando una serie de capas de nubes a distintas altitudes.
La niebla de la Tierra primitiva podría dar pistas acerca de la habitabilidad de otros lugares
12/11/2015 de University of Washington / SpaceDaily
Los estromatolitos con forma redondeada poblaban las orillas poco profundas de los mares antiguos hace 3000 millones de años, durante el eón Arcaico. La atmósfera de la Tierra contenía muy poco oxígeno y aparecían las primera evidencias marcoscópicas de vida en la Tierra, quizás en forma de grandes asociaciones de microorganismos y sedimentos llamados estromatolitos. Crédito: Walter Myers.
Una neblina atmosférica alrededor de un lejano planeta, como la que probablemente rodeó y enfrió la Tierra joven, podría mostrar que ese mundo es potencialmente habitable, o ser incluso una señal de la propia vida. Los astrónomos a menudo emplean la Tierra como ejemplo para planetas hipotéticos en modelos por computadora para simular lo que podrían parecer esos mundos y bajo qué circunstancias podrían ser hospitalarios para la vida.
En una nueva investigación de la Universidad de Washington la estudiante de doctorado Giada Arney y sus colaboradores eligieron estudiar la Tierra durante el eón Arcaico, hace unos 2500 millones de años porque es, según afirmó Arney, «el planeta más alienígena del cual tenemos datos geoquímicos».
El trabajo se basa en datos geológicos de otras investigaciones que sugieren que la Tierra primitiva se vio rodeada de manera intermitente por una neblina orgánica de color naranja pálido procedente de la destrucción de moléculas de metano por la luz en la atmósfera, convirtiéndolas en hidrocarburos más complejos, compuestos orgánicos de hidrógeno y carbono.
«Los mundos neblinosos parecen habituales tanto en nuestro Sistema Solar como en la población de exoplanetas que hemos caracterizado hasta ahora», comenta Arney. «Pensar en la Tierra con una niebla global nos permite poner nuestro planeta en contexto con estos otros mundos, y en este caso, la niebla puede ser una señal de vida por sí misma».
Esta neblina podría absorber tan bien la luz ultravioleta del Sol como para proteger de forma efectiva la Tierra del eón Arcaico frente a esta radiación letal antes de que aparecieran el oxígeno y la capa de ozono que actualmente proporciona dicha protección. La niebla fue un beneficio para las biosferas de la superficie que empezaban a desarrollarse en la Tierra y podría ocurrir lo mismo en los exoplanetas.
El satélite Fermi detecta el primer púlsar de rayos gamma en otra galaxia
13/11/2015 de NASA / Science
El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de NASA ha detectado el primer púlsar de rayos gamma extragaláctico, PSR J0540-6919, cerca de la región de formación de estrellas de la nebulosa de la Tarántula (arriba al centro) en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea. Fermi detecta un segundo púlsar (derecha) pero no sus pulsos. PSR J0540-6919 tiene ahora el récord del púlsar con mayor luminosidad en rayos gamma. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center; fondo: ESO/R. Fosbury (ST-ECF).
Un equipo de investigadores que utilizaba el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de NASA ha descubierto el primer púlsar en rayos gamma de otra galaxia distinta a la nuestra. El objeto bate el récord a púlsar de rayos gamma más luminoso conocido.
El púlsar se encuentra a las afueras de la nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia que está en órbita alrededor de nuestra VíaLáctea y se encuentra a 163000 años-luz. La nebulosa de la Tarántula es la región de formación estelar más compleja, grande y activa de nuestro vecindario galáctico. Fue identificada como una brillante fuente de rayos gamma y los astrónomos atribuyeron inicialmente este brillo a la colisión de partículas subatómicas aceleradas por las ondas de choque producidas por explosiones de supernova.
«Ahora resulta claro que un solo púlsar, PSR J0540-6919, es responsable de aproximadamente la mitad del brillo en rayos gamma que inicialmente pensábamos que procedía de la nebulosa», comenta el científico que ha dirigido el estudio, Pierrick Martin. «Se trata de una verdadera sorpresa».
«Los pulsos de rayos gamma de J0540 tienen 20 veces la intensidad del récord anterior, el púlsar de la famosa nebulosa del Cangrejo, a pesar de que tienen niveles similares de emisión en radio, óptico y rayos X», comenta el coautor Lucas Guillemot.
Arrojan nueva luz acerca de los orígenes del agua de la Tierra
13/11/2015 Institute for Astronomy / Science
Imagen tomada con un microscopio electrónico de barrido de una picrita (un tipo de roca basáltica) de la isla de Baffin. El mineral olivina, que se ve como granos de color gris claro fragmentados (A) muestra inclusiones fundidas de cristal (B) que contienen diminutas cantidades de agua procedente de lugares a gran profundidad en el manto de la Tierra. Crédito: Lydia J. Hallis.
El agua cubre más de dos terceras partes de la superficie de la Tierra, pero sus orígenes exactos todavía son un misterio. Durante mucho tiempo los científicos han tenido dudas acerca de si el agua estaba ya presente durante la formación del planeta o si llegó después, quizás transportada por cometas y meteoritos. Ahora investigadores de la Universidad de Hawái han descubierto que las rocas de la Isla Baffin (Canadá) contienen pruebas de que el agua de la Tierra era parte de nuestro planeta desde el principio.
Los investigadores, dirigidos por la Dra. Lydia Hallis, emplearon una microsonda de iones para estudiar diminutas concentraciones de cristal en el interior de rocas y detectar minúsculas cantidades de agua en su interior. La proporción de hidrógeno frente a deuterio en el agua les proporcionó valiosas pruebas nuevas sobre sus orígenes.
El hidrógeno tiene una masa atómica de 1, mientras que el deuterio, un isótopo del hidrógeno también conocido como «hidrógeno pesado» tiene una masa atómica de 2. Los científicos han descubierto que el agua de diferentes tipos de cuerpos planetarios de nuestro Sistema Solar tiene proporciones de hidrógeno a deuterio distintas.
El análisis de las rocas de la isla de Baffin demuestra que proceden de las profundidades del manto de la Tierra. «En su camino hacia la superficie estas rocas nunca se vieron afectadas por aportes de sedimentos de las rocas de la corteza y las investigaciones anteriores muestran que su región de procedencia ha permanecido inalterada desde la formación de la Tierra. Esencialmente se trata de las rocas más primitivas que hemos encontrado en la superficie de la Tierra así que el agua que contienen nos proporciona datos muy valiosos acerca de la historia temprana de la Tierra y de la procedencia de su agua», comenta Hallis. «Hemos encontrado que el agua tenía muy poco deuterio, lo que sugiere que no fue trasladada a la Tierra después de que se formara y enfriara. Por el contrario, las moléculas de agua probablemente se encontraban en el polvo que existía en un disco alrededor de nuestro Sol antes de que se formaran los planetas. Con el tiempo este polvo rico en agua se juntó lentamente, formando nuestro planeta».
Descubren el objeto más lejano del Sistema Solar
13/11/2015 de Science AAAS
V774104 fue detectado como punto que se mueve entre un bosque de estrellas con el telescopio Subaru, instalado en Hawái. Crédito: Subaru Telescope por Scott Sheppard, Chad Trujillo y David Tholen.
Un equipo de astrónomos ha descubierto el objeto más lejano de nuestro Sistema Solar, situado tres veces más lejos del Sol que Plutón. El planeta enano, que ha sido designado V774104, tiene un diámetro de entre 500 y 1000 km. Los científicos todavía tardarán un año en determinar su órbita pero podría acabar siendo clasificado dentro de un nuevo grupo de objetos extremos del Sistema Solar cuyas extrañas órbitas apuntan a la hipotética influencia de planetas errantes o estrellas cercanas.
«No podemos explicar las órbitas de estos objetos a partir de lo que sabemos acerca del Sistema Solar», afirma el astrónomo Scott Sheppard. Actualmente V774104 se encuentra a 15400 millones de kilómetros del Sol, o 103 unidades astronómicas (ua). Una unidad astronómica es la distancia de la Tierra al Sol (unos 150 millones de kilómetros).
El planeta enano podría eventualmente ser asignado a uno de dos grupos. Si su órbita le acerca más al Sol, podría formar parte de una población más corriente de mundos helados cuyas órbitas pueden ser explicadas por las interacciones gravitatorias con Neptuno. Pero si nunca se acerca al Sol, formaría parte de un raro club en el que sólo hay dos mundos hasta ahora, Sedna y 2012 VP113.
Estos dos planetas enanos nunca se acercan a menos de 50 ua del Sol y sus órbitas llegan hasta 1000 ua. Sheppard los llama «objetos interiores de la nube de Oort» para distinguirlos de los objetos helados del Cinturón de Kuiper, que residen a distancias entre 30 y 50 ua. La nube de Oort es una esfera hipotética, poblada por cuerpos helados, a miles de unidades astronómicas de distancia, que marca el borde del Sistema Solar y el fin de la influencia gravitatoria del Sol.
Lo que hace que estos objetos interiores de la nube de Oort sean tan interesantes es que sus órbitas excéntricas no pueden ser explicadas por la estructura conocida del Sistema Solar: algo más tuvo que perturbar sus órbitas. Las explicaciones posibles incluyen un planeta invisible que todavía está en órbita en las profundidades del Sistema Solar o uno que fue expulsado del Sistema Solar, perturbando a los objetos interiores de la nube de Oort a medida que se alejaba. Otras teorías sugieren que las fuerzas gravitatorias que actuaban sobre el Sistema Solar cuando el Sol se formaba y estaba rodeado por otros viveros estelares podrían haber proporcionado los empujones necesarios.
El brillante halo de una estrella zombi
13/11/2015 de ESO / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta impresión artística muestra cómo un asteroide destrozado por la fuerte gravedad de una enana blanca ha formado un anillo de partículas de polvo y escombros que orbitan alrededor de un calcinado núcleo estelar, del tamaño de la Tierra, llamado SDSS J1228+1040. Las observaciones, realizadas a lo largo de doce años con el Very Large Telescope de ESO, han detectado el gas producido por las colisiones en el disco, revelando la presencia de un estrecho arco brillante. Crédito: Mark Garlick (www.markgarlick.com) y University of Warwick/ESO.
Un equipo internacional de astrónomos ha estudiado, por primera vez y con gran detalle, los restos de la fatal interacción entre una estrella muerta y su cena de asteroides. Utilizando el Very Large Telescope, instalado en el observatorio Paranal de ESO (Chile), nos han adelantado lo que, en un futuro lejano, será el destino del Sistema Solar.
Utilizando varios instrumentos, incluyendo los espectrógrafo UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) y X-shooter, ambos instalados en el VLT, el equipo de investigadores obtuvo observaciones detalladas de la luz procedente de la enana blanca SDSS J1228+1040 y del material circundante durante un período de doce años (algo sin precedentes), que abarcó del año 2003 al 2015. Este tipo de observaciones, que duran períodos de años, son necesarias para estudiar el sistema desde múltiples puntos de vista.
El equipo utilizó una técnica llamada tomografía Doppler — similar, en principio, a las exploraciones tomográficas médicas del cuerpo humano — que les permitió trazar, por primera vez y con mucho detalle, la estructura de los brillantes restos gaseosos del “almuerzo” de la estrella muerta J1228+1040 orbitando a su alrededor.
Mientras que las estrellas grandes — más masiva que unas diez veces la masa del Sol — sufren un clímax espectacularmente violento al estallar como supernovas al final de sus vidas, las estrellas más pequeñas se ahorran destinos tan dramáticos. Cuando estrellas como el Sol llegan al final de sus vidas tras agotar su combustible, se expanden como gigantes rojas y, posteriormente, expulsan sus capas exteriores al espacio. Todo lo que queda es el núcleo denso y caliente de la antigua estrella, una enana blanca.
Es raro que una enana blanca esté rodeada por un disco de material gaseoso que la orbite (hasta ahora sólo se habían descubierto siete). Los investigadores en este caso han llegado a la conclusión de que un asteroide se había desviado, acercándose peligrosamente a la estrella muerta y, debido a las potentes fuerzas de marea, acabó destrozado y formando el disco de material que vemos ahora.
Encuentran indicios de un ciclo de rayos gamma en una galaxia activa
16/11/2015 de NASA / The Astrophysical Journal Letters
Observaciones con Fermi sugieren posibles cambios cíclicos en la emisión de rayos gamma del blazar PG 1553+113. El gráfico muestra los datos del telescopio Large Area Telescope de Fermi entre agosto de 2008 y julio de 2015 para rayos gamma con energía por encima de 100 millones de electron volts (MeV). Por comparación, la luz visible varía entre los 2 y 3 electron volts. Imagen de fondo: ilustración de artista de una posible explicación del ciclo de rayos gamma: la presencia de un segundo agujero negro masivo cercano cuya atracción gravitatoria haría oscilar el chorro de partículas de alta energía. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab.
Un equipo de astrónomos ha detectado, con el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de NASA, indicios de cambios periódicos en el brillo de una galaxia «activa» cuyas emisiones son producidas por un agujero negro gigante. Si se confirma, este descubrimiento supondría la primera vez que se detecta emisión de rayos gamma con un ciclo de años de una galaxia, lo que podría darnos nuevos datos sobre los procesos físicos que ocurren cerca del agujero negro.
«Mirando muchos años de datos del telescopio Large Area Telescope (LAT) de Fermi, detectamos indicaciones de una variación de aproximadamente dos años en rayos gamma de la galaxia conocida como PG 1553+113», comenta Stefano Ciprini. «Esta señal es sutil y ha sido observada durante menos de cuatro ciclos así que, aunque esto es muy interesante, necesitamos más observaciones».
«Las variaciones cíclicas en luz visible y ondas de radio son similares a las observadas en rayos gamma con Fermi», comenta Stefan Larsson. «El hecho de que el patrón sea tan uniforme en un intervalo tan grande de longitudes de onda es una indicación de que la periodicidad es real y no solo una fluctuación vista en los datos de rayos gamma».
Los científicos han señalado varios escenarios que podrían ser la causa de la emisión periódica, incluyendo distintos mecanismos que podrían producir un vaivén en el chorro de partículas de alta energía que emana desde las cercanías del agujero negro. El escenario más excitante incluye la presencia de un segundo agujero negro supermasivo en órbita muy cerca al que produce el chorro de partículas que observamos. La atracción gravitatoria del agujero negro vecino inclinaría periódicamente la parte interior del disco de acrecimiento de su compañero, donde se acumula y calienta el gas que se precipita hacia el agujero negro. El resultado sería una lenta oscilación del chorro muy parecida a la de un aspersor de jardín, que podría producir los cambios cíclicos en rayos gamma que observamos.
Descubren un viento de 8700 km/h en un planeta fuera de nuestro Sistema Solar
16/11/2015 de University of Warwick / Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista que muestra el planeta HD 189733b en tres posiciones diferentes mientras cruza por delante de su estrella. El cambio en la iluminación del fondo permite separar la absorción de diferentes partes de la atmósfera planetaria. Midiendo el efecto Doppler de la absorción pudieron medir las velocidades del viento. La región de la atmósfera de color azul se está desplazando hacia laTierra a 19300 km/h y la región roja se está alejando de la Tierra a 8000 km/h. Tras corregir por el giro del planeta, los investigadores miden una velocidad del viento en la parte azul de 8700 km/h, indicando la presencia de un fuerte viento que sopla hacia el este desde la cara diurna del planeta a la nocturna. Crédito: Mark A. Garlick/University of Warwick.
Vientos por encima de los 2 kilómetros por segundo han sido observados en un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. Se trata de la primera vez que se ha conseguido medir y cartografiar directamente el sistema meteorológico de un exoplaneta.
La velocidad registrada del viento es 20 veces mayor que la del viento más rápido observado en la Tierra, donde su velocidad superaría varias veces la del sonido.
Los investigadores de Warwick midieron las velocidades de dos extremos del planeta HD 189733b, encontrando un fuerte viente soplando a más de 8700 km/h desde su cara diurna hacia la nocturna. «La velocidad del viento en HD 189733b fue medida usando espectroscopia de alta resolución de la absorción de sodio de la atmósfera. Como partes de la atmósfera de HD 189733b se desplazan hacia la Tierra y otras se alejan, el efecto Doppler cambia la longitud de onda de esta estructura, lo que permite medir la velocidad», comenta Tom Louden.
«La superficie de la estrella es más brillante en el centro que en el borde, así que a medida que el planeta se desplaza por delante de la estrella la cantidad relativa de luz bloqueada por diferentes partes de la atmósfera cambia. Hemos empleado esta información por primera vez para medir las velocidades en caras opuestas el planeta independientemente, lo que nos proporciona nuestro mapa de velocidades», afirma Louden.
Cartografían las emisiones de gas del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko
16/11/2015 de University of Maryland
Estas imágenes tomadas por la cámara de gran campo OSIRIS de Rosetta de ESA muestran las emisiones de tres gases en la superficie del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko: moléculas de hidroxilo (izquierda), átomos de oxígeno (centro) y moléculas de cianuro (derecha). Crédito: OSIRIS Team.
La nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) se puso en órbita alrededor del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en agosto de 2014, proporcionando las observaciones más detalladas de un cometa hasta la fecha. Ahora un equipo de investigadores dirigido por astrónomos de la Universidad de Maryland ha empleado datos de la cámara Optical, Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) para generar mapas de múltiples emisiones de gas justo por encima de la superficie del cometa.
El grupo se centró en los gases producidos por la descomposición de moléculas de agua (H2O) y de cianuro de hidrógeno (HCN). Ambas reacciones son provocadas por radiación ultravioleta del Sol y los gases producidos por estas reacciones emiten luz a unas longitudes de onda características que pueden ayudar a los investigadores a identificar dónde y cuándo se producen los distintos gases.
Cuando el agua (H2O) se rompe produce hidrógeno molecular (H2) y un átomo de oxígeno. Este oxígeno permanece en un estado excitado, lo que le permite emitir directamente un fotón en vez de esperar a la absorción de un fotón del Sol. Esto significa que este oxígeno excitado puede ser utilizado para identificar la posición y medir la cantidad de agua. «Desde que llegamos al cometa las emisiones han sido mucho más intensas de lo esperado», comenta Dennis Bodewits.
Los investigadores también se sorprendieron ante la señal del gas cianuro (CN) producido como resultado de la descomposición del cianuro de hidrógeno (HCN). En las primeras observaciones desde la Tierra se veía al cianuro emitiendo luz a miles de kilómetros del núcleo de 67P. Sin embargo, cuando ha sido observada de cerca mientras el cometa se acercaba al Sol, la luz emitida por fragmentos de cianuro caía abruptamente a los 10 km. «Esto indica que, tal como ocurre con el oxígeno formado por la descomposición del agua, el cianuro también emite luz inmediatamente después de que se forma», explicó Bodewits.
Un asteroide del Cinturón Principal muestra indicios de una colisión
16/11/2015 de Institute for Astronomy
Imagen del asteroide del Cinturón Principal (493) Griseldi con una cola temporal, tomada con el telescopio Subaru en Maunakea. Crédito: D. Tholen, S. Sheppard, C. Trujillo.
El asteroide del Cinturón Principal (493) Griseldis fue probablemente golpeado por otro objeto el pasado mes de marzo. Las observaciones tomadas con el telescopio de 8 metros Subaru en Maunakea el 17 de marzo de 2015 mostraban que el asteroide tenía una «estructura extensa», que es el modo en que los astrónomos hablan de una cola.
Sin embargo, a diferencia de las colas de los cometas, que tienen dirección opuesta a la del Sol debido al viento solar, la de Griseldis no tenia dirección antisolar y fue un fenómeno que duró poco.
En observaciones adicionales tomadas con el telescopio de 6.5 m Magellan cuatro noches después todavía se detectaba la cola, aunque era más débil. Sin embargo, las exposiciones tomadas con el telescopio de 2.2 m de la Universidad de Hawái el 24 de marzo o con Magellan el 18 de abril ya no la mostraban ni tampoco se veía en imágenes de telescopio tomadas en 2010 y 2012.
Los investigadores David Tholen (Institute for Astronomy, University of Hawaii at Manoa), Scott Sheppard (Carnegie Institution) y Chad Trujillo (Gemini Observatory) han concluido, por tanto, que «las observaciones están de acuerdo con que se produjo un impacto en este asteroide».
Miden los latidos de las estrellas de una galaxia lejana
17/11/2015 de CfA / Nature
La enorme galaxia elíptica M87, situada a 53 millones de años-luz de la Tierra, es la galaxia dominante en el centro del vecino cúmulo de Virgo de galaxias. Los astrónomos han medido los «pulsos» de las estrellas de M87 y han utilizado esos datos para determinar la edad de la galaxia de un modo nuevo. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team.
En muchos sentidos las estrellas son como seres vivos. Nacen, viven y mueren. E incluso tienen pulso. Empleando una técnica novedosa, los astrónomos han detectado miles de pulsos estelares en la galaxia Messier 87 (M87). Sus medidas constituyen un modo nuevo de determinar la edad de una galaxia.
Tendemos a pensar que las estrellas son estables y que no cambian. Sin embargo, al final de sus vidas, las estrellas como el Sol sufren una importante transformación. Se hacen muy brillantes y se hinchan hasta alcanzar un tamaño enorme, tragando los planetas que se encuentren a menos de la distancia entre la Tierra y el Sol. Hacia el final de sus vidas empiezan a pulsar, aumentando y disminuyendo su brillo mucho cada pocos cientos de días. En nuestra Vía Láctea hay muchas estrellas que se sabe que se encuentran en esta fase de su vida.
Nadie había tomado en consideración los efectos de estas estrellas en la luz que procede de galaxias más lejanas. En las galaxias lejanas cada estrella pulsante se mezcla con la luz de otras muchas estrellas cuyo brillo no cambia. «Nos dimos cuenta de que estas estrellas son tan brillantes y sus pulsaciones son tan fuertes que resultan difíciles de esconder», comenta Charlie Conroy, director de la investigación. «Decidimos comprobar si las pulsaciones de estas estrellas podían ser detectadas aún cuando no pudiéramos separar su luz del mar de estrellas estables que son sus vecinas».
Los astrónomos estudiaron la galaxia elíptica M87, situada a 53 millones de años-luz en dirección a la constelación de Virgo. Examinaron una serie de imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble durante tres meses en 2006. Pronto encontraron lo que andaban buscando. «Sorprendentemente uno de cada cuatro pixeles de la imagen cambia con el tiempo», afirma Pieter van Dokkum. «Pensábamos en las galaxias como señales estables en el cielo pero en realidad están ‘parpadeando’ debido a todas las estrellas gigantes pulsantes que tienen».
Su descubrimiento constituye un modo nuevo para medir la edad de una galaxia puesto que la intensidad y velocidad del pulso de una galaxia cambia dependiendo de su edad. Los investigadores determinaron que M87 tiene unos 10 mil millones de años, número que está de acuerdo con estimaciones previas realizadas empleando otras técnicas diferentes.
Identifican el gas que alimenta la formación de estrellas
17/11/2015 de The University of Edinburgh / Astronomy & Astrophysics
Imagen del telescopio espacial Hubble de los llamados «Pilares de Creación», una región donde están formándose estrellas de la Nebulosa del Águila. Crédito: NASA, Jeff Hester y Paul Scowen (Arizona State University) .
Un equipo de astrónomos ha identificado, por primera vez, uno de los ingredientes clave de muchas estrellas. El gas que se encuentra en el espacio vacío entre las galaxias puede formar parte del proceso de formación de estrellas bajo ciertas condiciones. Este gas es gas atómico (constituido por átomos) y hasta ahora se pensaba que las estrellas sólo podían formarse en presencia de un tipo diferente de gas, gas molecular (constituido por moléculas, que son agrupaciones de átomos enlazados entre sí). Este descubrimiento contradice las condiciones necesarias, generalmente aceptadas, para que tenga lugar la formación de estrellas, un proceso que ocurre cuando nubes densas de polvo y gas del interior de las galaxias colapsan.
El gas atómico habitualmente se encuentra en regiones del espacio que no contienen planetas ni estrellas y están principalmente vacías, según los investigadores. El gas molecular está presente en las zonas más densas de las galaxias, donde se forman la mayoría de planetas y estrellas.
Este estudio proporciona la primera prueba de que el gas atómico puede alimentar la formación estelar, lo que ocurre cuando el gas atómico fluye hacia las galaxias pero no tiene tiempo de convertirse en molecular.
El descubrimiento fue realizado estudiando galaxias donde se habían observado explosiones de estrellas masivas en forma de estallidos de rayos gamma. Los investigadores descubrieron que en estas galaxias hay grandes cantidades de gas atómico, distribuido cerca de los estallidos de rayos gamma, lo que sugiere que pueden actuar como combustible en la formación de estrellas.
Los colores de un cometa
17/11/2015 de Max Planck Institute for Solar System Research
El cuello del cometa refleja la luz roja con menos eficiencia que las zonas de alrededor y por eso se ve azulado. Esta imagen muestra las distintas reflectividades de diferentes longitudes de onda en colores falsos, que exageran el efecto visual. Esta imagen ha sido preparada a partir de imágenes tomadas el 22 de agosto de 2014 con una resolución espacial de 1. metros por pixel. Crédito: ESA/Rosetta/MPS por el OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.
A simple vista el cometa 67P/Churyumov-Gersimenko, destino y ahora ya compañero de la nave espacial Rosetta de ESA, es muy poco colorido: todo él se ve negro como un trozo de carbón. Sin embargo, con ayuda de la cámara OSIRIS, el sistema de imagen a bordo de Rosetta, los científicos pueden detectar diferencias sutiles en la reflectividad de la superficie.
Los análisis más recientes muestran que la zona del cuello entre los dos lóbulos del cometa es aparentemente más rica en agua congelada que las zonas de alrededor. Los datos de OSIRIS también demuestran que el cuerpo está cubierto por una capa porosa de granos finos y sugieren la presencia de dióxido de azufre congelado. Los productos gaseosos del dióxido de azufre han sido detectados en varias comas cometarias, incluyendo la de 67P.
Muchas de las imágenes de OSIRIS analizadas en el estudio nuevo alcanzan una resolución espacial de casi un metro por pixel. Rosetta puede, por tanto, observar diferencias en la reflectividad de la superficie con mucho más detalle que misiones cometarias anteriores. «Usando la reflectividad en diferentes longitudes de onda como criterio, hemos sido capaces de identificar tres grupos diferentes de terrenos en 67P», resume Sonia Fornasier, de LESIA-Observatoire de Paris/Universidad de Paris Diderot. Los tres terrenos están presentes en los dos lóbulos del cometa, pero a menudo se agrupan en ciertas regiones. Estas coinciden a veces, pero no siempre, con las 25 regiones morfológicas diferentes identificadas hasta ahora en la superficie del cometa.
«Los tres grupos de terreno que hemos identificado no está correlacionados con una morfología particular que pueda exponer material del interior del núcleo», comenta Fornasier. Por tanto, las variaciones en la reflectividad no son pruebas de una diversidad vertical en la composición del núcleo, al menos en lo que respecta a las pr¡meras decenas de metros.
Un estrella destruida llueve sobre un agujero negro y el viento expulsa parte de ella
17/11/2015 de Chandra / Nature
Un equipo de astrónomos ha observado material siendo expulsado desde un agujero negro después de que destruyese una estrella. Este fenómeno, llamado «ruptura por marea» es el mostrado en esta ilustración de artista. Créditos: espectro de NASA/CXC/U.Michigan/J.Miller et al.;ilustración de NASA/CXC/M.Weiss.
Un trío de telescopios de rayos X en órbita ha conseguido detalles nuevos acerca de lo que ocurre cuando un agujero negro destruye una estrella, proporcionando a los científicos una oportunidad extraordinaria de comprender el ambiente extremo que hay alrededor de un agujero negro.
Cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro la gravedad del agujero produce fuerzas de marea que pueden romper la estrella. En estos episodios, llamados «rupturas por marea», parte de los escombros estelares son expulsados hacia afuera a altas velocidades, y el resto cae hacia el agujero negro. Esto es lo que produce el característico destello en rayos X que puede durar varios años.
Ahora los observatorios Chandra X-ray Observatory, Swift Gamma-ray Burst Explorer, ambos de NASA, y XMM-Newton de ESA han recopilado diferentes piezas de este rompecabezas astronómico en un episodio de ruptura por marea llamado ASASSN-14li. El fenómeno se produjo cerca de un agujero negro supermasivo que se estima que tiene varios millones de veces la masa del Sol, situado en el centro de la galaxia PGC 043234, a 290 millones de años-luz de la Tierra.
Tras la destrucción de la estrella, la intensa fuerza gravitatoria del agujero negro atrae hacia sí la mayor parte de los restos de la estrella. Los escombros se calientan a millones de grados y generan una gran cantidad de luz en rayos X. Poco después la cantidad de luz disminuye a medida que los escombros caen tras del horizonte de sucesos del agujero negro, el punto más allá del cual la luz no puede escapar. El gas a menudo se dirige hacia al agujero negro precipitándose en espiral formando un disco.
Los datos de rayos X también sugieren la presencia de un viento que se aleja del agujero negro. El viento no se desplaza lo suficientemente rápido como para escapar de la atracción gravitatoria del agujero negro. Una explicación alternativa para su velocidad relativamente baja es que el gas de la estrella destruida sigue una órbita elíptica alrededor del agujero negro y se encuentra a la mayor distancia del agujero negro donde se está moviendo a la velocidad menor.
Un «portátil químico» podría buscar vida fuera de la Tierra
18/11/2015 de JPL
El portátil químico, desarrollado en el JPL, analiza muestras líquidas y detecta aminoácidos y ácidos grasos, dos sustancias químicas esenciales para la vida. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Si estuvieras buscando señales de vida en otro mundo querrías llevar contigo algo portátil y pequeño. Esta es la filosofía que hay detrás del «portátil químico» que está siendo desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) en Pasadena: un laboratorio en miniatura que analiza muestras de materiales asociados con la vida.
«Si este instrumento tuviera que ser enviado al espacio, sería el más sensible de su clase fuera de la Tierra y el primero capaz de buscar aminoácidos y ácidos grasos», afirma Jessica Creamer.
Como un tricorder de los de Star Trek, el portátil químico es un laboratorio miniaturizado que los investigadores esperan enviar un día a otro cuerpo planetario como Marte o Europa. Tiene aproximadamente el tamaño de una computadora portátil normal, pero es mucho más grueso para dar cabida en su interior a los componentes para los análisis químicos. Pero a diferencia del tricorder, tiene que ingerir una muestra para analizarla.
«Nuestro instrumento es un ‘analizador químico’ que puede ser reprogramado como un portátil para realizar diferentes funciones», comenta Fernanda Mora. «Y, como en un portátil normal, tenemos diferentes apps para diferentes análisis como los de aminoácios y ácidos grasos». Los aminoácidos son los componentes de las proteínas, mientras que los ácidos grasos son componentes clave de las membranas celulares. Ambos son esenciales para la vida pero también pueden encontrarse en fuentes no vivas. El portátil químico podría ser capaz de distinguirlas.
Un profesor de UCLA propone un modo más sencillo para definir qué es un planeta
18/11/2015 de UCLA / Astronomical Journal
Cuando se aplica al Sistema Solar, el test de Margot coloca los ocho planetas en una categoría y los planetas enanos (como Ceres, mostrado en la fotografía) en otra. Crédito: NASA.
Desde finales de la década de 1980, los científicos han descubierto cerca de 5000 cuerpos planetarios en órbita alrededor de estrellas que no son nuestro Sol. Pero los astrónomos todavía están pensando cómo deberían de llamarlos exactamente. El profesor Jean-Luc Margot de UCLA ha propuesto un sencillo test que puede distinguir claramente entre los planetas y otros cuerpos como planetas enanos y planetas menores.
La definición actual de planeta, aprobada oficialmente por la Unión Astronómica Internacional en 2006, se aplica sólo a cuerpos de nuestro Sistema Solar, lo que según Margot ha creado un «limbo definicional» para los cuerpos nuevos descubiertos. Margot propone en un artículo publicado en la revista Astronomical Journal extender la definición de planeta a todos los sistemas planetarios.
El nuevo método solo precisa de la estimación de las masas de la estrella y el planeta y del periodo orbital, todo ello fácil de conseguir con telescopios en la Tierra o en el espacio. Según los criterios de Margot, los ocho planetas de nuestro Sistema Solar y todos los exoplanetas (cuerpos grandes en órbita alrededor de estrellas diferentes del Sol) que es posible clasificar, serían confirmados como planetas.
Aplicado a nuestro propio Sistema Solar, el test coloca claramente a los ocho planetas en una categoría y a los planetas enanos – Ceres, Plutón y Eris – en otra. «La disparidad entre planetas y no planetas es apabullante», comenta Margot. «Esta clara división sugiere que hay una diferencia fundamental en cómo se formaron estos cuerpos y el simple hecho de clasificarlos revela algo profundo acerca de la naturaleza».
El planeta que más se parece a la Tierra, posiblemente sea inhabitable a causa de la radiación
18/11/2015 de University of Warwick / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista del planeta Kepler-438 situado delante de su violenta estrella progenitora. Es irradiado regularmente por enormes llamaradas de radiación que podrían haber convertido el planeta en inhabitable. En la ilustración se muestra cómo la atmósfera del planeta está siendo arrancada. Crédito: Mark A Garlick / University of Warwick.
El planeta más similar a la Tierra puede haberse convertido en inhabitable debido a las grandes cantidades de radiación recibidas de su estrella. La atmósfera del planeta, Kepler-438b, se piensa que habría sido arrancada por la radiación emitida por la estrella enana roja Kepler-438 que emite potentes fulguraciones.
Las superfulguraciones, que ocurren de manera regular cada pocos cientos de días, son aproximadamente diez veces más potentes que las registrada en el Sol y son equivalentes a la energía emitida por 100 mil millones de megatones de TNT. Aunque las superfulguraciones por sí mismas es poco probable que hayan afectado mucho a la atmósfera de Kepler-438, un peligroso fenómeno asociado a las fulguraciones potentes, llamado expulsión de masa de la corona (CME de sus iniciales en inglés), posee el potencial de arrancar la atmósfera y convertirlo en inhabitable.
El planeta Kepler-438b, hasta la fecha el más parecido a la Tierra que se haya registrado, es similar tanto en tamaño como en temperatura a la Tierra, pero está más cerca de la enana roja que la Tierra del Sol. Si el planeta Kepler-438b posee un campo magnético como la Tierra, puede que esté protegido frente a algunos de los efectos de las fulguraciones. «Sin embargo, si no lo está o las fulguraciones son suficientemente potentes, podría haber perdido su atmósfera, siendo irradiado por radiación peligrosa extra y ser un lugar mucho más duro para la existencia de la vida», comenta el Dr. David Armstrong.
Otra dimensión: la visualización 3D redefine la arquitectura local de la Vía Láctea
18/11/2015 de ESA/ Astronomy & Astrophysics
En esta ilustración de nuestra galaxia la Vía Láctea el Sol se encuentra en el centro del círculo. La imagen a la derecha muestra ese círculo aumentado con una imagen obtenida con la herramienta de visualización en 3D desarrollada por Hervé Bouy, Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), España, y João Alves, Universida de Viena. Crédito: ESA.
Un equipo de astrónomos ha empleado técnicas modernas para visualizar datos de la misión astrométrica Hipparcos de la ESA en tres dimensiones. El tratamiento de los datos ha proporcionado detalles acerca de la distribución de las estrellas cercanas y ha descubierto grupos nuevos de estrellas en el vecindario solar, arrojando luz acerca de los orígenes de las estrellas en Orión y cuestionando la existencia del Cinturón de Gould, una icónica estructura con forma de anillo de la Vía Láctea. El resultado muestra el potencial de la visualización en 3D del vecindario local, de particular relevancia para la misión Gaia de ESA que cartografiará la Vía Láctea y el Grupo Local de galaxias en 3D con sensibilidad y precisión sin precedentes.
En el nuevo estudio los investigadores han creado un mapa 3D de estrellas masivas de tipo O y B (a veces llamadas estrellas OB) usando datos del satélite Hipparcos de ESA, lanzado en 1989 y operado hasta 1993. Estas estrellas, que viven como máximo unas pocas decenas de millones de años, son trazadores importantes de formación reciente de estrellas y puede aprenderse mucho del estudio de su distribución en el vecindario solar.
«Nuestro estudio ha demostrado lo diferente que se ve la arquitectura del vecindario solar cuando es cartografiada en tres dimensiones», explica João Alves de la Universidad de Viena. «Hemos producido una visualización en 3D de todas las estrellas de Hipparcos de tipo O y B a menos de 1500 años-luz del Sol y al hacerlo hemos encontrado pruebas de estructuras nuevas en la distribución de las estrellas calientes cercanas y teorías nuevas y sorprendentes acerca de cómo se formaron esas estrellas.
Los investigadores han encontrado que el vecindario solar está dominado por tres enormes estructuras galácticas formadas por densos cúmulos y asociaciones de jóvenes estrellas azules de tipo O y B. Estas estructuras contienen varias decenas de estrellas O y B, la mayoría de los cúmulos estelares locales bien conocidos y algunos grupos estelares anteriormente no catalogados.
Una de las estructuras, situada en la constelación de Orión, resuelve el misterio del origen de las estrellas supergigantes azules que forman el cuerpo y el cinturón de Orión. Las cinco estrellas gigantes O y B se encuentran a entre 250 y 800 años-luz de la Tierra y por tanto, se supuso que su origen no se encontraba en la prolífica región de formación de estrellas de la nebulosa de Orión, situada a 1300 años-luz de la Tierra. Sin embargo, el descubrimiento de esta nueva estructura, llamada corriente de Orión, aporta una solución más sencilla. Implica que estas poblaciones, relativamente alejadas entre sí, se encuentran de hecho unidas por una gran estructura galáctica, que recorre más de 1000 años-luz y abarca al menos 25 millones de años de historia de formación de estrellas.
Observan el nacimiento de un planeta alienígena
19/11/2015 de Stanford University / Nature
Ilustración de artista que muestra cómo podrían formarse planetas en un disco de transición alrededor de una estrella similar a LkCa 15. Aislando la luz de hidrógeno alfa emitida desde los alrededores de la estrella, los astrónomos de las universidades de Stanford y Arizona han conseguido identificar un planeta en sus primeras fases de formación. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Astrónomos de las Universidades de Stanford y Arizona han observado el nacimiento de un planeta alienígena. El protoplaneta recién descubierto se encuentra a 450 años-luz de distancia y la observación de cómo acumula materia y crece podría responder algunas de las grandes preguntas relacionadas con la formación de nuestro propio Sistema Solar. El planeta alienígena, llamado LkCa 15 b parece estar en camino de convertirse en un mundo similar a Júpiter.
«Estas es la primera detección incuestionable de un planeta todavía en proceso de formación, lo que se llama un ‘protoplaneta’ «, afirma Kate Follette, coautora del estudio. El planeta se está formando en un disco de transición, un anillo con forma de dónut de polvo y escombros rocosos en órbita alrededor de su estrella progenitora LkCa 15. Los huecos en el interior de los discos de transición se piensa que son debidos a la formación de planetas, que barren el polvo y el gas del disco mientras giran alrededor de la estrella. Los astrónomos han especulado durante mucho tiempo acerca de que la investigación de estos huecos podría conducir al descubrimiento de protoplanetas, pero conseguir una buena vista de estos mundos bebé ha sido difícil.
Follette y sus colaboradores siguieron un camino distinto y diseñaron un instrumento que buscara una señal característica de la formación de planetas. El proceso por el que se forma un planeta de gas a partir de un núcleo rocoso o helado es extraordinariamente energético. Cuando el gas de hidrógeno se precipita hacia el núcleo del protoplaneta se calienta y brilla como una lámpara fluorescente, emitiendo luz visible en una longitud de onda determinada, conocida como «hidrógeno alfa».
Empleando el telescopio Magellan de la Universidad de Arizona en Chile, Follette y sus colaboradores consiguieron detectar esta luz rojiza de hidrógeno alfa emanando de LkCa 15 b.
Una nueva pista en la formación de campos magnéticos alrededor de estrellas y galaxias
19/11/2015 de Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) / Physical Review Letters
Imgen de bucles de la corona del Sol, que están relacionados con los campos magnéticos. Crédito: NASA/Solar Dynamics Observatory.
Cómo adquieren sus campos magnéticos las estrellas y las galaxias es un antiguo misterio astronómico. Los físicos Jonathan Squire y Amitava Bhattacharjee del Laboratorio de Física de Plasmas de Princeton (PPPL de sus iniciales en inglés) han encontrado una pista para explicar el comportamiento colectivo de pequeñas perturbaciones magnéticas. Los científicos sostienen que las perturbaciones magnéticas pequeñas pueden combinarse para formar campos magnéticos de gran escala como los que se encuentran por todo el Universo.
Squire y Bhattacharjee analizaron el comportamiento de dinamos, que se forman cuando un fluido cargado eléctricamente, como un plasma, gira de modo que primero crea y luego amplifica un campo magnético. Los científicos sabían que la turbulencia en los plasmas puede crear muchos campos magnéticos pequeños, pero el mecanismo por el cual estos campos pueden producir un solo campo grande es escurridizo. «Podemos osbervar campos magnéticos por todo el Universo», comenta Squire. «Pero actualmente carecemos de una explicación teórica sólida acerca de cómo se generan».
En el artículo científico que han publicado, Squire y Bhattacharjee demuestran que bajo ciertas condiciones los campos magnéticos pequeños pueden combinarse para formar un gran campo que sea estable por un largo tiempo. Las simulaciones indican que es necesaria la presencia de dos áreas de fluido que se desplacen a velocidades diferentes y que las pérdidas de energía sean muy bajas.
La materia oscura domina una galaxia enana cercana
19/11/2015 de Caltech / Astrophysical Journal Letters
Las galaxias enanas tienen menos estrellas pero mucha materia oscura. Esta imagen muestra la distribución predicha de estrellas (izquierda) y de materia oscura (derecha) alrededor de una galaxia como la Vía Láctea. El círculo rojo muestra una galaxia enana como Triangulum II. Aunque contiene gran cantidad de materia oscura, posee muy pocas estrellas. Las galaxias dominadas por materia oscura como Triangulum II son candidatas excelentes para detectar la señal en rayos gamma de la autoaniquilación de la materia oscura. Crédito: A. Wetzel y P. Hopkins, Caltech.
La materia oscura se llama «oscura» por una buena razón. Aunque supera el número de partículas de materia normal en un factor de más de 10, las partículas de materia oscura son escurridizas. Su existencia se deduce de su influencia gravitatoria en las galaxias, pero nadie ha observado directamente señales de la materia oscura. Ahora midiendo la masa de una galaxia enana cercana llamada Triangulum II, el profesor Evan Kirby puede haber encontrado la mayor concentración de materia oscura hallada en una galaxia conocida.
Triangulum II es una pequeña galaxia débil que se encuentra en el borde de la Vía Láctea, constituida por sólo unas 1000 estrellas. Kirby midió la masa de Triangulum II examinando la velocidad de seis estrellas que giran alrededor del centro de la galaxia. «La galaxia es difícil de observar», comenta. «Sólo seis de sus estrellas eran suficientemente luminosas para poder ser vistas con el telescopio Keck». Midiendo la velocidad de esas estrellas Kirby pudo inferir la fuerza gravitatoria ejercida sobre las estrellas y, por tanto, determinar la masa de la galaxia.
«La masa total que medí es mucho mayor que la masa del número total de estrellas, lo que implica que existe una tonelada de materia oscura muy concentrada contribuyendo a la masa total», afirma Kirby. «La proporción de materia oscura frente a materia luminosa es la mayor de cualquier galaxia que conozcamos».
Trianugulum II podría convertirse en el centro de los esfuerzos por detectar directamente señales de materia oscura. Ciertas partículas de materia oscura, llamadas WIMPs (partículas masivas con interacción débil) supersimétricas se aniquilarían unas a otras al chocar, produciendo rayos gamma que pueden ser detectados en la Tierra.
El nacimiento de los monstruos: VISTA identifica las primeras galaxias gigantes
19/11/2015 de ESO / Astrophysical Journal
Las galaxias masivas recién descubiertas están marcadas en esta imagen del campo captado por UltraVISTA. Crédito: ESO/equipo de UltraVISTA. Agradecimientos: TERAPIX/CNRS/INSU/CASU.
El telescopio VISTA, de ESO, ha espiado a una horda de galaxias masivas previamente ocultas que existieron en la infancia del universo. Al descubrirlas y poder estudiar más sobre ellas, por primera vez los astrónomos han descubierto exactamente cuándo surgieron estas monstruosas galaxias.
Simplemente contando el número de galaxias en una zona del cielo, ponemos a prueba las teorías de los astrónomos sobre formación y evolución de galaxias. Sin embargo, una tarea tan simple se convierte en algo cada vez más difícil cuando los astrónomos intentan contar las galaxias más distantes y más débiles. Y se complica aún más por el hecho de que las galaxias más brillantes y más fáciles de observar (las galaxias más masivas del universo) son más escasas cuanto más penetran los astrónomos en el pasado del universo, mientras que las menos brillantes (pero más numerosas) son aún más difíciles de detectar.
Ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Karina Caputi, del Instituto de Astronomía de Kapteyn, en la Universidad de Groninga, ha sacado a la luz la existencia de muchas galaxias lejanas que habían escapado de los escrutinios anteriores. Utilizando imágenes del sondeo UltraVISTA (uno de seis proyectos que utiliza VISTA) para rastrear el cielo en longitudes de onda del infrarrojo cercano y hacer un censo de galaxias débiles en una época en la que la edad del universo estaba entre los 750 y los 2100 millones de años.
«Descubrimos 574 galaxias masivas nuevas, la muestra más grande de este tipo de galaxias ocultas del universo temprano jamás reunida», explica Karina Caputi. «Estudiarlas nos permite responder a una pregunta simple pero importante: ¿cuándo aparecieron las primeras galaxias masivas?». «No encontramos evidencia de la presencia de estas galaxias masivas antes de alrededor de 1000 millones de años después del Big Bang, así que estamos seguros de que las primeras galaxias masivas debieron formarse en ese momento”, concluye Henry Joy McCracken, coautor del artículo.
Además, los astrónomos descubrieron que las galaxias masivas eran más abundantes de lo que se había pensado. Estas galaxias antes ocultas suponen la mitad del número total de galaxias masivas presentes cuando el universo tenía entre 1000 y 1500 millones años. Estos nuevos resultados, sin embargo, contradicen los modelos actuales de evolución de galaxias en el universo temprano, que no predicen la existencia de este tipo de monstruosas galaxias en esas épocas tempranas.
Una estrella diminuta y ultrafría que tiene supertormentas
20/11/2015 de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) / The Astrophysical Journal
Ilustración de artista de una estrella enana roja TVLM 513-46546. Las observaciones con ALMA sugieren que posee un campo magnético increíblemente potente (mostrado con las líneas azules) potencialmente asociado con un frenesí de erupciones similares a las fulguraciones solares. Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry / SkyWorks.
Nuestro Sol es una estrella relativamente en calma que sólo ocasionalmente emite fulguraciones solares o explosiones de partículas energéticas que amenazan a los satélites y las redes eléctricas. Podrías pensar que las estrellas más pequeñas y frías serían incluso más tranquilas. Sin embargo, los astrónomos han identificado ahora una estrella diminuta con un temperamento monstruoso. Muestra indicios de fulguraciones mucho más potentes que nada de lo que produce nuestro Sol. Si las estrellas similares resultan ser igual de tormentosas, entonces los planetas potencialmente habitables que estén en órbita alrededor de ellas probablemente sean mucho menos hospitalarios de lo que se pensaba.
«Si viviésemos alrededor de una estrella como esta no tendríamos comunicaciones por satélite. De hecho, a la vida le resultaría extremadamente difícil evolucionar en un ambiente tan tormentoso», afirma el autor principal del estudio Peter Williams, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). El planeta se vería sometido a una gran cantidad de radiación que destruiría su atmósfera o cualquier molécula compleja que pareciese en su superficie.
Los investigadores han estudiado una estrella enana roja bien conocida situada a unos 35 años-luz de la Tierra. El objeto es tan pequeño y frío que se encuentra en la línea divisoria entre la estrellas (que fusionan hidrógeno) y las enanas marrones (que no lo hacen). Una de las cosas que hace especial a esta estrella es que gira rápidamente, completando un giro completo cada 2 horas. Compara esto con nuestro Sol, que tarda casi un mes en completar un giro alrededor de su eje.
Datos previos obtenidos con la red de radiotelescopios Karl G. Jansky Very Large Array indicaban que esta estrella tiene un campo magnético que es varios cientos de veces más intenso que el de nuestro Sol. Ahora los investigadores han examinado la estrella con los radiotelescopios del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y han detectado emisión de luz a una frecuencia de 95 GHz. Es la primera vez que se detecta en una estrella enana roja una emisión del tipo de una fulguración a tan altas frecuencias. Nuestro Sol genera una emisión parecida en las fulguraciones solares pero sólo intermitentemente. Y todavía más, la emisión de esta estrella es 10 000 veces más brillante que la que produce nuestro Sol, a pesar de que tiene menos de una décima de la masa del Sol. El hecho de que ALMA detectara esta emisión es una breve observación de 4 horas que sugiere que la enana roja está activa constantemente.
Un testigo del Marte primitivo húmedo
20/11/2015 de ESA
Imagen de una parte de Aurorae Chaos y el Ganges Chasma en Marte. Grandes cantidades de agua fluyeron en el pasado por este cañón profundo de Marte que conecta el Valles Marineris con las tierras bajas del norte del planeta. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.
En el pasado grandes cantidades de agua inundaron esta profunda cuenca de Marte que conecta el ‘Gran Cañón’ del Sistema Solar (Valles Marineris) con las tierras bajas del norte del planeta. La imagen, tomada por Mars Express de ESA el pasado 16 de julio, se centra en Aurorae Chaos, cerca de la conjunción de Ganges, Capri y Eos Chasmata.
Aurorae Chaos mide unos 710 km de ancho y se precipita unos 4.8 km por debajo del terreno que lo rodea. La región es rica en formaciones que señalan episodios húmedos en la historia del Planeta Rojo. Dominando la parte sur (izquierda) de la escena vemos numerosos bloques desordenados (el ‘terreno caótico’) que se cree que se forman cuando la superficie colapsa en respuesta a la fusión de hielo del subsuelo y la consiguiente liberación repentina de agua.
La meseta al norte (derecha) comparte la misma elevación que la cara sur, pero no muestra niveles parecidos de colapso catastrófico. Sin embargo, en la parte superior de los acantilados hay pequeños canales y las paredes muestran huellas de corrimientos de tierras o derrumbe de material. El material más cercano al suelo del barranco principal parece escalonado, lo que podría ser signo de diferentes niveles del agua o del hielo en diferentes épocas.
Otra estructura interesante aparece en la mitad superior y hacia la izquierda, donde una pareja de fallas cortan un bloque colapsado y quizás se extienden hacia la meseta sur que está arriba en la imagen. Las fallas pueden ser resultado de un episodio tectónico ocurrido tras la formación del terreno caótico, o también podrían haberse formado por un simple hundimiento.
Una meteorología espacial revuelta pone en riesgo las instalaciones eléctricas ecuatoriales
20/11/2015 de RMIT University / Geophysical Research Letters
Instantánea de la variación del campo magnético de la Tierra respecto de su campo intrínseco a 400 km de altura, debido a sistemas de corrientes eléctricas en la ionosfera. La intensificación del campo magnético en el ecuador es debida a la corriente ecuatorial de electrones en chorro. Fuente: Wikipedia.
La actividad meteorológica espacial que afecta al ecuador terrestre pone en riesgo redes eléctricas vitales en regiones hasta ahora consideradas a salvo de dichos eventos.
El Dr. Brett Carter del RMIT SPACE Research Centre y su equipo de RMIT, Boston College y Dartmouth College, han descubierto que estas perturbaciones eléctricas ecuatoriales amenazan redes del sur de Asia, India, África y América del Sur, donde la protección de la infraestructura eléctrica frente a eventos de meteorología espacial no ha sido una prioridad.
«Grandes episodios relacionados con la meteorología espacial han hecho caer instalaciones eléctricas en Norteamérica y Europa, pero nosotros hemos descubierto que hay eventos pequeños que afectan a las regiones ecuatoriales más a menudo de lo que se pensaba», comenta Carter.
Los investigadores afirman que los efectos de las tormentas geomagnéticas son amplificadas por la corriente ecuatorial de electrones en chorro, un flujo de corriente eléctrica de origen natural que se forma a unos 100 km de altura sobre la superficie de la Tierra. La corriente ecuatorial de electrones en chorro viaja por encima de zonas grandes de África, América del Sur, el sureste asiático y el extremo sur de la India.
Detectada por primera vez la materia escondida alrededor de las galaxias
20/11/2015 de Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA) / Physical Review Letters
Ilustración de cómo se modifica el CMB cuando los fotones atraviesan nubes de gas ionizado alrededor de galaxias. El color azul indica que la intensidad del CMB aumenta y el color rojo que disminuye. Fuente: Carlos Hernández Monteagudo (CEFCA).
Utilizando las mejores medidas disponibles del fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) obtenidas con el satélite Planck, un equipo de investigadores, liderado por el Dr. Carlos Hernández Monteagudo del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA; Teruel), ha conseguido detectar por primera vez grandes cantidades de materia bariónica “escondida” alrededor de galaxias de tamaño medio en el universo local.
El estudio, publicado en la revista Physical Review Letters, arroja nueva luz sobre el problema de la denominada materia bariónica “perdida” y contribuye a la comprensión de la distribución de este tipo de materia en galaxias, grupos y cúmulos de galaxias, lo que constituye un ingrediente esencial para saber cómo se forman y evolucionan estas estructuras.
Los bariones son partículas, tales como protones y neutrones que, junto con los electrones, constituyen los átomos encontrados en el Universo y de los cuales están hechos estrellas, planetas y seres vivos. Se conoce que, en la actualidad, alrededor del 90% de todos los bariones que se crearon en los primeros instantes del Universo tras el Big Bang se encuentran en forma de gas difuso, ionizado y caliente, compuesto esencialmente por protones y electrones libres. Sin embargo, hasta ahora sólo la fracción más caliente de este gas había sido descubierta gracias a su emisión en rayos X.
Analizando las fluctuaciones de la luz del CMB en la dirección de 200.000 galaxias observadas en el cartografiado Sloan Digital Sky Survey, el equipo ha sido capaz de detectar nubes de gas ionizado que se extienden a distancias mucho mayores que la extensión típica de las estrellas que forman esas galaxias. Estas nubes se corresponden con los llamados bariones “perdidos” o “escondidos” alrededor de esos objetos, cuya distribución en el espacio es muy cercana a la distribución esperada de la materia oscura.
Las galaxias tempranas eran más eficientes en hacer estrellas
23/11/2015 de University of Texas / Astrophysical Journal
Esta imagen muestra una región del campo CANDELS GOODS Sur, que es uno de los campos empleados en este estudio. La imagen combina datos tomados por las cámaras óptica e infrarroja del telescopio espacial Hubble y contiene galaxias que se encuentran a distintas distancias. Las galaxias más grandes se encuentran relativamente cerca, mientras que las manchas más pequeñas saludan desde el Universo temprano. Algunos de los puntos más pequeños de esta imagen son los utilizados en este estudio: su luz fue emitida entre 500 millones y 1500 millones de años después del Big Bang. Crédito: NASA, ESA, A. Koekemoer y el equipo científico de CANDELS.
Un estudio realizado por Steven Finkelstein de la Universidad de Texas y sus colaboradores revela que las galaxias hacían estrellas más eficientemente cuando el Universo era más joven. Los astrónomos han descubierto que hay más galaxias brillantes formando estrellas en el Universo temprano de lo que pensaban anteriormente los científicos. «Se trata de un resultado inesperado», afirma Finkelstein. «Tiene consecuencias para la formación de las galaxias en las primeras épocas del Universo».
Los astrónomos han estudiado 8000 galaxias observadas dentro del proyecto CANDELS con el telescopio espacial Hubble, vistas tal como eran entre 750 millones y 1500 millones de años después del Big Bang (esto corresponde a un valor de desplazamiento al rojo de 4 a 7).
Los investigadores dedujeron el ritmo de formación estelar en estas galaxias a partir de las imágenes del Hubble, teniendo en cuenta su brillo en luz ultravioleta y corrigiendo esta medida por la cantidad de luz absorbida por el polvo que contiene cada galaxia. La estimación de la cantidad de polvo se obtuvo también a partir de imágenes del Hubble. Cuanto más roja es una galaxia, más polvo contiene.
Investigando más a fondo las galaxias con alta tasa de formación de estrellas, compararon la masa en forma de estrellas de estas galaxias con el ritmo al que aumenta la masa de las galaxias en el Universo temprano predicho teóricamente. Encontraron masas mayores de lo predicho, lo que significa que las galaxias son más eficientes en la conversión de gas en estrellas en el Universo temprano de lo que lo son hoy en día. Quizás entonces las galaxias tenían más gas o había menos fenómenos que entorpecen la formación de estrellas, como explosiones de supernovas, vientos de estrellas masivas y agujeros negros supermasivos.
Un día en Plutón, un día en Caronte
23/11/2015 de Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Durante su acercamiento de julio de 2015 las cámaras de la nave espacial New Horizons de NASA captaron Plutón girando durante el curso de un «día» plutoniano completo. Las mejores imágenes disponibles de cada cara de Plutón tomadas durante el acercamiento han sido combinadas para crear esta imagen de una rotación completa.
Un día en Plutón. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
El día en Plutón tiene una duración de 6.4 días de la Tierra. Las imágenes fueron tomadas por los instrumentos Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) y Ralph/Multispectral Visible Imaging Camera mientras la distancia entre New Horizons y Plutón disminuía desde 8 millones de kilómetros el 7 de julio a 645 000 kilómetros el 13 de julio. Las imágenes más lejanas son las correspondientes a la posición horaria de las 3, con el corazón que forma la región informalmente llamada Tombaugh Regio escapando de la vista, dando paso a la cara de Plutón que New Horizons no pudo observar durante su máximo acercamiento del 14 de julio. La cara que New Horizons observó con más detalle se encuentra en la posición de las 6 horas.
Estas imágenes y otras como estas ayudan a revelar muchos detalles acerca de Plutón, incluyendo las diferencias entre el hemisferio observado en el acercamiento y el hemisferio «oculto» que sólo pudo ser observado a baja resolución. Los hoyuelos en el borde inferior (sur) del disco de Plutón son probablemente defectos de la imagen que aparecieron al componer las imágenes individuales que la forman.
Un día en Caronte. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Caronte, como Plutón, gira una vez cada 6.4 días terrestres. Las fotos fueron tomadas por LORRI y Ralph/MVIC entre el 7 y el 13 de julio mientras New Horizon recorría una distancia de 10.2 millone de kilómetros. Las imágenes más lejanas son las posicionadas a las 9 horas del reloj, con algunas de las formaciones superficiales visibles, como las tierras altas llenas de cráteres, cañones o las llanuras de la región informalmente llamada Vulcan Planum. La cara que New Horizons observó con más detalle está en la posición de las 12 horas. Estas imágenes revelan lo parecidos que son los hemisferios de Caronte.
La órbita de una gigante y una enana
23/11/2015 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
![In this false-color, near-UV Hubble image, a 0.14-s exposure of Procyon A is superposed on a 100-s exposure of Procyon B (in which Procyon A is saturated). The subgiant and white dwarf orbit each other with a maximum angular separation of less than 5”, creating a distinct challenge for astronomers to observe. [Bond et al. 2015]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/11/fig15.jpg)
En esta imagen del telescopio espacial Hubble, una exposición de 0.14 segundos de Proción A ha sido superpuesta sobre una exposición de 100 segundos de Proción B (en la cual Proción A aparece saturada). La subgigante y la enana blanca están en órbita una alrededor de la otra con una separación angular máxima de menos de 5», lo que hace que a los astrónomos les resulte difícil observarlas. Crédito: Bond et al. 2015.
El sistema binario Proción, situado a sólo 11 años-luz de distancia, está formado por una brillante estrella subgigante y una débil enana blanca, lo que hace que observarlas sea muy difícil para los astrónomos. Pero un cuidadoso análisis de dos décadas de medidas precisas con el telescopio espacial Hubble han revelado finalmente algunos de sus secretos.
Ya en 1844 se detectaron perturbaciones en la órbita de Proción, pensándose inicialmente que se traba de una sola estrella. Los astrónomos de la época sospecharon que esta oscilación era debida a la atracción de una compañera en órbita alrededor de Proción, pero se tardó todavía cinco décadas en detectar visualmente la compañera. Y esto debido a que Proción A es la octava estrella más brillante del cielo y su compañera es una enana blanca 16 000 veces menos brillante. Además están separadas por una distancia angular de menos de 5». Debido a las dificultades para observar el sistema, las medidas de sus movimientos y, por consiguiente, las estimaciones de las masas de las dos estrellas, fueron objeto de debate durante la mayor parte del siglo pasado.
Ahora un equipo de astrónomos, dirigido por Howard Bond, ha analizado dos décadas de observaciones del sistema con el telescopio espacial Hubble, combinándolas con observaciones desde tierra a partir del siglo XIX. Bond y sus colaboradores emplearon estos datos para medir con precisión los elementos orbitales de Proción y obtener las masa dinámicas de las dos estrellas.
Los investigadores informan de que este sistema completa una órbita cada 40.8 años. Encuentran que las masas son 1.48 veces la masa del Sol en el caso de Proción A, y 0.59 veces la masa del Sol en el caso de Proción B. Usando estos nuevos datos y aplicando el model estándar de evolución de una estrella subgigante a Proción A, los investigadores encuentran que esta estrella contiene una cantidad inusualmente alta de material que se está mezclando más allá de su núcleo convectivo. Si esto se confirma podría indicar que es necesario revisar los modelos que explican cómo evolucionan las estrellas como Proción A.
Una nueva generación de trajes espaciales raros nos llevará a Marte
23/11/2015 de Phys.org
El SkinSuit es un traje a medida especialmente diseñado para contrarrestar la falta de gravedad comprimiendo el cuerpo desde los hombros a los pies con una fuerza similar a la sentida en laTierra. Crédito: NASA–Waldie.
Cuando el cosmonauta ruso Alexei Leonov realizó el primer paseo espacial del mundo en 1965, la misión casi acabó en un desastre. Después de 12 minutos fuera de la nave espacial Vostok, el vacío del espacio había inflado tanto el traje de Leonov que no podía pasar por la escotilla. Tuvo que expulsar oxígeno manualmente desde el interior del traje para reducir su tamaño y entrar en la nave antes de que los efectos de la descompresión le dominaran.
Sorprendentemente, el diseño de los trajes espaciales que se utilizan hoy en día no ha cambiado mucho. Los rusos usan una variante del traje de talla única de Leonov, el Orlan M, y los chinos usan el traje Feitian, claramente similar al ruso. Y aunque la Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU de sus siglas en inglés) de NASA ha sido actualizada desde su desarrollo inicial en la década de 1980, su sistema de soporte vital primario data de las misiones Apollo de la década de 1960.
Sin embargo, la llegada de los vuelos tripulados a Marte y los avances en la tecnología de materiales podría cambiar todo esto. Para el turismo espacial y para que la humanidad llegue a Marte son necesarios trajes que pueden tener un aspecto muy distinto al que tienen los de hoy en día. Los ingenieros están desarrollando una nueva generación de trajes espaciales que podrían ayudar a los astronautas a soportar periodos más largos de tiempo en el espacio y a enfrentarse a los peligros de la exploración de otros planetas.
Los trajes que mantienen una presión baja, como EMU, hacen que sea más fácil moverse y cansan menos, pero aumentan el tiempo que el astronauta necesita pasar respirando oxígeno puro para reducir el riesgo de formación de burbujas de gas en la sangre. NASA está pensando para Marte en diseños de presión mucho mayor como el Z-2 y el Mark III. Sería trajes que «atracarían» directamente en la nave o la base marciana permitiendo la entrada inmediata del astronauta, dejando el traje (y el irritante y potencialmente tóxico polvo marciano) fuera.
Otra posible solución es reemplazar los trajes que presurizan gas alrededor del cuerpo con ropas ajustadas que producen una contrapresión mecánica. Un ejemplo es el BioSuit, desarrollado por el MIT, que emplea aleaciones con memoria de forma de níquel-titanio para formar una «segunda piel». O el SkinSuit que crea una resistencia en cada punto alrededor del cuerpo proporcional a la de la gravedad real, desarrollado por la ESA y otros colaboradores internacionales.
La Tierra podría tener pelos de materia oscura
24/11/2015 de JPL / The Astrophysical Journal
Esta ilustración muestra la Tierra rodeada por filamentos de materia oscura llamados «pelos», propuestos en un estudio de Gary Prézeau, del JPL, en un estudio publicado en el Astrophysical Journal. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El Sistema Solar podría ser mucho más peludo de lo que pensábamos. Un nuevo estudio publicado por Gary Prézeau del JPL de NASA propone la presencia de largos filamentos de materia oscura o «pelos».
Basándose en muchas medidas de su atracción gravitatoria los científicos están seguros de la existencia de la materia oscura y han medido cuánta hay en el Universo con una precisión mejor de un uno por ciento. La teoría más aceptada es que la materia oscura es «fría», que quiere decir que no se mueve mucho, y es «oscura» en cuanto a que no produce o interacciona con la luz.
Según cálculos realizados en la década de 1990 y simulaciones de la última década, la materia oscura forma «corriente de granos finos» de partículas que se mueven a la misma velocidad y están en órbita alrededor de galaxias como la nuestra. «Una corriente puede ser mucho mayor que el propio Sistema Solar y hay muchas corrientes entrecruzándose por nuestro vecindario galáctico», afirma Prézeau.
Prézau ha utilizado simulaciones por computadora para observar qué ocurre cuando una de estas corrientes cruza un planeta como la Tierra. Sus resultados revelan que la corriente de partículas se concentra en un filamento ultradenso o «pelo» de materia oscura. De hecho, debería de haber muchos de estos pelos brotando de la Tierra. Un flujo de materia ordinaria no atravesaría la Tierra y saldría por el otro lado. Pero desde el punto de vista de la materia oscura, la Tierra no es un obstáculo. Según las simulaciones, la gravedad de la Tierra concentraría y desviaría el flujo de partículas de materia formando un pelo estrecho y denso.
Los pelos que emergen de los planetas tienen «raíces», donde la densidad de partículas es mil millones de veces mayor que el promedio. La raíz de un pelo así se encontraría a 1 millón de kilómetros de la superficie, o dos veces la distancia de la Tierra a la Luna. «Si pudiéramos determinar la posición de la raíz de estos pelos podríamos en principio enviar una sonda allí y conseguir muchos datos sobre la materia oscura», afirma Prézeau.
NEOWISE identifica gases de efecto invernadero en cometas
24/11/2015 de JPL / The Astrophysical Journal
Imagen aumentada del cometa C/2006 W3 (Christensen). La nave espacial WISE observó este cometa en abril de 2010, cuando viajaba atravesando la constelación de Sagitario. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Tras su lanzamiento en 2009, la nave espacial NEOWISE de NASA observó 163 cometas durante la misión primaria de WISE/NEOWISE. Esta muestra del telescopio espacial constituye el sondeo mayor en el infrarrojo de cometas hasta la fecha. Los datos del estudio están proporcionando nuevos datos sobre el polvo, tamaño de los núcleos de los cometas y ritmos de producción de gases difíciles de observar como el dióxido de carbono y el monóxido de carbono.
El monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2) son moléculas comunes que se encontraban en el sistema solar primitivo y en los cometas. En la mayoría de los casos la sublimación del hielo de agua es la que controla la actividad de los cometas cuando se acercan al Sol pero a mayores distancias y temperaturas más frías otras moléculas comunes como el CO y el CO2 pueden ser los principales protagonistas. El dióxido de carbono y el monóxido de carbono producidos en el espacio son difíciles de detectar directamente desde tierra ya que su presencia en la propia atmósfera de la Tierra oscurece la señal. La nave NEOWISE vuela a gran altura sobre la atmósfera de la Tierra haciendo posibles las medidas de las emisiones de gas de los cometas.
«Es la primera vez que hemos observado una prueba estadística tan grande de que el monóxido de carbono (CO) es elegido como gas principal por los cometas cuando se encuentran lejos del Sol», afirma James Bauer. «La emisión de lo que probablemente es sobre todo CO a más de cuatro unidades astronómicas (cuatro veces la distancia de la Tierra al Sol, que es una unidad astronómica, UA) nos demuestra que los cometas pueden haber almacenado la mayoría de los gases cuando se formaron, guardándolos durante miles de millones de años. La mayoría de los cometas que observamos activos a más de 4 UA del Sol son cometas de periodo largo, cometas con periodos orbitales mayores de 200 años que pasan la mayor parte del tiempo más allá de la órbita de Neptuno».
Aunque la cantidad de CO y CO2 aumenta con respecto a la cantidad de polvo expulsado a medida que el cometa se acerca al Sol, el porcentaje de estos dos gases comparado con otros gases volátiles, decrece. «A medida que se acercan al Sol estos cometas parecen producir una prodigiosa cantidad de CO2«, comenta Bauer. «El cometa promedio estudiado por NEOWISE expulsa suficiente CO2 como para proporcionar sus burbujas a miles de latas de refresco por segundo».
Montones de galaxias enanas poco brillantes de Fornax arrojan luz sobre un misterio cosmológico
24/11/2015 de National Optical Astronomical Observatory / Astrophysical Journal Letters
Imagen de los 3 grados cuadrados interiores del proyecto NGFS comparados con el tamaño de la Luna llena. Las galaxias enanas poco brillantes están marcadas con círculos rojos. Los círculos grises señalan las galaxias enanas conocidas con anterioridad. Éstas podrían ser las «galaxias satélite perdidas» predichas en las simulaciones cosmológicas. Crédito: Muñoz et al.
Un asombroso número de galaxias enanas con bajo brillo superficial recientemente descubiertas en el cúmulo de galaxias de Fornax puede ayudar a solucionar el misterio de las «galaxias satélite perdidas».
Las simulaciones de la evolución de la distribución de la materia en el Universo predicen que el número de galaxias enanas de masa baja debe de ser muy superior al de galaxias como la Vía Láctea, anunciando la presencia de cientos de galaxias enanas de masa baja por cada galaxia como la Vía Láctea. La aparente falta de galaxias enanas respecto a las predichas en las simulaciones, el «problema de las galaxias satélite perdidas», puede indicar que las simulaciones cosmológicas están equivocadas o que las galaxias enanas predichas todavía no han sido descubiertas. El hallazgo de numerosas galaxias enanas en Fornax sugiere que las «satélite perdidas» están siendo encontradas ahora.
El descubrimiento es uno de los primeros del proyecto Next Generation Fornax Survey (NGFS), un estudio de la región central del cúmulo de galaxias de Fornax usando imágenes en el óptico tomadas por la Cámara de Energía Oscura (DECam) e imágenes en el infrarrojo obtenidas con la cámara VIRCam en el telescopio VISTA de ESO.
«Con la combinación del enorme campo visual de DECam (3 grados cuadrados) y nuestra novedosa estrategia de observación y los algoritmos de reducción de datos hemos sido capaces de detectar galaxias con un brillo superficial bajo extremadamente difuso», explica Roberto Muñoz, director del estudio. El gran número de galaxias enanas descubiertas en Fornax refleja el creciente censo de satélites de nuestra propia Galaxia, la Vía Láctea. El año pasado se descubrieron más de 20 galaxias enanas compañeras, muchas de ellas descubiertas también con DECam.
Donde Alicia en el País de las Maravillas se encuentra con Einstein
24/11/2015 de Chandra / The Astrophysical Journal
Combinación de una imagen en el óptico y una imagen en rayos X (en color púrpura) de las galaxias que forman el grupo conocido como Gato de Cheshire por su parecido con una sonrisa felina. Se trata de dos grupos de galaxias en colisión. Crédito: imagen en rayos X de NASA/CXC/UA/J.Irwin et al; imagen en el óptico de NASA/STScI.
Los resultados más recientes obtenidos estudiando el grupo de galaxias conocido como el Gato de Chesire demuestra que la teoría general de la relatividad, formulada por Einstein hace 100 años, todavía conduce a nuevos descubrimientos hoy en día. Los astrónomos han dado este nombre al grupo de galaxias porque parecen una sonrisa gatuna. Algunas de las características felinas son realmente galaxias lejanas cuya luz ha sido distorsionada y doblada por la gran cantidad de materia contenida en el sistema, la mayor parte de ella en forma de materia oscura detectable sólo por sus efectos gravitatorios.
En concreto, la materia que distorsiona la imagen de las galaxias lejanas se encuentra rodeando las dos galaxias gigantes de los «ojos» y la galaxia de la «nariz». Los arcos múltiples de la «cara» circular aparecen por el efecto de la lente gravitatoria sobre cuatro galaxias diferentes situadas mucho más atrás de las galaxias de los «ojos».
Cada galaxia «ojo» es el miembro más brillante de su propio grupo de galaxias y estos dos grupos están dirigiéndose uno hacia el otro a más de 480 000 kilómetros por hora. Los datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA (en púrpura) muestran gas caliente que ha sido calentado a millones de grados, señal de que los grupos de galaxias están chocando uno contra el otro. Los datos de Chandra también revelan que el ojo izquierdo del Gato de Cheshire contiene un agujero negro supermasivo activo que se está alimentando en el centro de la galaxia.
Los astrónomos piensan que el grupo del Gato de Cheshire se convertirá en lo que se conoce como un grupo fósil, que se define como un conjunto de galaxias que contiene una galaxia elíptica gigante y otras mucho más pequeñas y débiles. Los grupos fósiles pueden representar una fase temporal que atraviesan casi todos los grupos de galaxias en algún momento durante su evolución. Por ello los astrónomos están ansiosos por conocer mejor las propiedades y comportamientos de estos grupos. El Gato de Cheshire representa la primera oportunidad que tienen los astrónomos para estudiar el progenitor de un grupo fósil. Los astrónomos estiman que los dos «ojos» del gato se fusionarán en unos mil millones de años, creando una galaxia muy grande, rodeada por otras mucho más pequeñas.
La extraña estrella KIC 8462852 probablemente está rodeada por un enjambre de cometas
25/11/2015 de JPL/ Astrophysical Journal Letters
Esta ilustración de artista muestra una estrella detrás de un cometa fragmentado. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Una estrella llamada KIC 8462852 ha saltado recientemente a las noticias por su inexplicable y extraño comportamiento. La misión Kepler de NASA había monitorizado la estrella durante cuatro años, observando dos incidentes inusuales, en 2011 y 2013, cuando la luz de la estrella se apagó de modos que nunca antes se habían visto. Algo había pasado por delante de la estrella bloqueando su luz, ¿pero qué?
Un nuevo estudio que emplea datos del telescopio espacial Spitzer de NASA estudia este misterio, descubriendo más datos que apoyan la presencia de un enjambre de cometas.
Un modo de conocer más sobre la estrella es estudiarla en luz infrarroja. Kepler la había observado en luz visible. Si un impacto planetario o colisiones entre asteroides eran la explicación del misterio de KIC 8462852, entonces debería de haber un exceso de luz infrarroja alrededor de la estrella. Los fragmentos pulverizados y polvorientos de roca se encontrarían a la temperatura adecuada para brillar en longitudes de onda del infrarrojo.
Pero al igual que WISE, Spitzer no ha encontrado un exceso significativo de luz infrarroja debida a polvo caliente. Eso hace que las teorías que incluían colisiones entre rocas sean muy poco probables y favorece la idea de que los responsables son cometas fríos. Es posible que una familia de cometas esté viajando con una órbita muy excéntrica y larga alrededor de la estrella. En la cabeza del grupo se encontraría un cometa muy grande, que habría bloqueado la luz de la estrella en 2011, tal como observó Kepler. Más tarde, en 2013, el resto de la familia de cometas, una franja de fragmentos variados que siguen detrás del mayor, habría pasado por delante de la estrella bloqueando de nuevo su luz.
Cuando Spitzer observó la estrella en 2015 esos cometas se encontraban ya lejos, continuando su largo viaje alrededor de la estrella. No habrían dejado ninguna señal en el infrarrojo que pudiera ser detectada. Según Massimo Marengo, autor principal del estudio, son necesarias más observaciones para aclarar el caso de KIC 8462852.
Marte perderá su luna mayor pero ganará un anillo
25/11/2015 de UC Berkeley / Nature Geoscience
Marte podría conseguir un anillo dentro de 20-40 millones de años cuando su luna Fobos sea destruida por la gravedad del planeta. Crédito: Tushar Mittal / Celestia Development Team.
La mayor luna de Marte, Fobos, está lentamente cayendo hacia el planeta, pero antes de chocar contra la superficie es probable que se fragmente y los restos se repartan alrededor del planeta creando un anillo parecido a los que rodean Saturno, Júpiter, Urano y Neptuno.
Aunque inevitable, el final de Fobos no es inminente. Probablemente ocurra dentro de entre 20 y 40 millones de años, dejando un anillo que persistirá entre un millón y 100 millones de años, según dos científicos de la Universidad de California Berkeley.
Benjamin Black y Tushar Mittal estiman que la cohesión de Fobos no es suficiente para resistir las fuerzas de marea que lo romperán cuando se acerque más a Marte. Igual que la luna de la Tierra tira de nuestro planeta en direcciones diferentes, creando mareas en los océanos, por ejemplo, también Marte tira con diversa intensidad de distintas partes de Fobos. A medida que Fobos se acerca al planeta los tirones serán suficientes para romper la luna, según los científicos. Esto es porque Fobos está altamente fracturada con muchos poros y escombros.
Los restos de Fobos, rocas de varios tamaños y mucho polvo, continuarán en órbita alrededor de Marte y rápidamente se distribuirán alrededor del planeta en un anillo. Aunque los fragmentos mayores acabarán precipitándose en espiral hacia el planeta y chocarán contra él con un ángulo rasante que producirá cráteres con forma de huevo, la mayor parte de los escombros rodeará el planeta durante millones de años hasta que caigan también en forma de lluvias «lunares»como las lluvias de meteoritos. Solo quedará la otra luna de Marte, Deimos.
Rastreando el carbono «perdido» de la atmósfera marciana
25/11/2015 de Caltech / Nature Communications
Intercambio y procesos de pérdida de carbono en Marte. El CO2 de la atmósfera puede acabar congelado en los polos o diluirse en agua formando precipitados sólidos de carbonatos. También puede perderse en el espacio bajo la acción, en parte, de la actividad solar. Crédito: Lance Hayashida/Caltech Office of Strategic Communications.
Marte está cubierto por una atmósfera delgada, principalmente de dióxido de carbono, tan delgada que no puede evitar que el agua de la superficie sublime o se evapore. Pero muchos investigadores han sugerido que el planeta estuvo rodeado en el pasado por una atmósfera mucho más densa que la de la Tierra. Durante décadas se han preguntado: ¿dónde ha ido a parar todo ese carbono?
Ahora un equipo de científicos de Caltech y JPL piensa que tiene una respuesta posible. Los investigadores sugieren que hace 3800 millones de años Marte tenía una atmósfera sólo moderadamente densa. Han identificado un proceso fotoquímico que podría haber ayudado a esa atmósfera primitiva a convertirse en la actual delgada sin crear el problema del carbono «perdido» y de un modo que cuadra con las medidas de los isótopos de carbono, el carbono-12 y el carbono-13.
Los investigadores describen un proceso que empieza con un fotón de luz ultravioleta procedente del Sol que choca contra una molécula de CO2 en la alta atmósfera. Esa molécula absorbe la energía del fotón y se separa en monóxido de carbono (CO) y oxígeno (O). Entonces otro fotón ultravioleta choca contra el CO, haciendo que se disocie en carbono (C) y oxígeno (O). Algunos de los átomos producidos de este modo tienen energía suficiente para escapar de la atmósfera y el nuevo estudio demuestra que el carbono-12 es mucho más probable que escape que el carbono-13. Las medidas con el rover Curiosity de NASA han encontrado que la atmósfera actual es inusualmente rica en carbono-13.
Creando modelos de los efectos a largo plazo de este mecanismo de fotodisociación ultravioleta combinado con la emisión de gas volcánico y la pérdida de carbono por la formación de rocas carbonatadas, los investigadores han descubierto que se trata de un modo muy eficiente de enriquecer con carbono-13 la atmósfera. Los científicos han determinado que la atmósfera de hace 3800 millones de años habría tenido la misma presión que la de la Tierra o menos en la mayoría de los casos.
Fantasmagóricas y bellas: las nebulosas planetarias adquieren una mayor presencia física
25/11/2015 de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Este collage muestra 22 nebulosas planetarias individuales dispuestas de forma artística en un orden aproximado según su tamaño físico. El tamaño de cada nebulosa se ha calculado a partir de la nueva escala de distancias propuestas en este estudio, que es aplicable a nebulosas de todo tipo de formas, tamaños y brillos. La nebulosa planetaria más grande que se conoce tiene casi 20 años-luz de diámetro y cubriría la imagen entera a esta escala. Créditos: ESA/Hubble & NASA, ESO, Ivan Bojicic, David Frew, Quentin Parker.
Un equipo de astrónomos ha publicado un nuevo método para determinar distancias precisas a las miles de nebulosas planetarias dispersas por nuestra Galaxia. A pesar de su nombre, las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con planetas. Fueron denominadas así por los primeros astrónomos cuyos telescopios las mostraban como brillantes discos circulares.
Ahora sabemos que las nebulosas planetarias son la etapa final de la actividad de estrellas como nuestro Sol. Cuando alcanzan el final de sus vidas estas estrellas expulsan la mayor parte de su atmósfera al espacio, quedando un denso núcleo caliente. La luz de este núcleo provoca que la nube de gas en expansión brille con diferentes colores a medida que crece, apagándose a lo largo de decenas de miles de años. Hay miles de nebulosas planetarias sólo en nuestra Galaxia que han sido intensamente estudiadas, pero los científicos han sufrido para medir una de sus propiedades clave: su distancia.
El Dr David Frew, director de la investigación, afirma: «Durante muchas décadas medir distancias a nebulosas planetarias galácticas ha sido un problema serio, casi inabordable, debido a la naturaleza extremadamente variada de las propias nebulosas y de sus estrellas centrales. Pero averiguar esas distancias es crucial si queremos comprender su verdadera naturaleza y sus propiedades físicas».
La solución presentada por los astrónomos es a la vez simple y elegante. Su método necesita sólo de la estimación del debilitamiento del brillo del objeto (causado por gas y polvo interestelares que la luz encuentra en su camino hacia la Tierra), el tamaño proyectado del objeto en el cielo y una medida de lo brillante que es el objeto. La «relación superficie-brillo» resultante ha sido calibrada usando más de 300 nebulosas planetarias cuyas distancias habían sido determinadas de forma independiente y fiable. El profesor Quentin Parker explica que «la técnica básica no es nueva pero lo que hace original este trabajo es la utilización de las medidas más sofisticadas y fiables de esas tres propiedades cruciales».
Un exoplaneta azul del tamaño de Neptuno, alrededor de una estrella enana roja
26/11/2015 de LCOGT / Astrophysical Journal
Ilustración de artista que muestra el planeta GJ 3470b y su estrella progenitora. Crédito: NAOJ
Un equipo de astrónomos ha usado la red de telescopios LCOGT (Las Cumbres Observatory Global Telescope Network) para detectar luz dispersada por partículas pequeñas en la atmósfera (dispersión Rayleigh) de un exoplaneta del tamaño de Neptuno que pasaba por delante de su estrella.
Un tránsito se produce cuando un exoplaneta pasa por delante de su estrella progenitora, reduciendo la cantidad de luz que recibimos de la estrella en una pequeña fracción. Cuando la órbita del exoplaneta está alineada del modo preciso para que se produzcan tránsitos, los astrónomos pueden medir el tamaño del planeta a diferentes longitudes de onda para generar un espectro de su atmósfera. El espectro revela las sustancias presentes en la atmósfera del planeta y, por tanto, su composición. Esta medida suele realizarse en luz infrarroja, donde el planeta es más brillante y se observa con mayor facilidad.
La detección de dispersión Rayleigh en el planeta GJ 3470b indica que tiene una atmósfera rica en hidrógeno bajo una capa de bruma que dispersa la luz azul. De hecho, el cielo es azul en GJ 3470b. Además el planeta está en órbita alrededor de una pequeña estrella (enana roja), lo que significa que bloquea una gran cantidad de luz en cada tránsito, lo que facilita su detección y el estudio del planeta.
Estas observaciones constituyen la primera detección clara de una característica espectroscópica en la atmósfera de un exoplaneta que ha sido realizada solo con telescopios pequeños (de 1m y 2m).
El campo magnético de la Tierra no está a punto de invertirse
26/11/2015 de EurekAlert / Proceedings of the National Academy of Sciences
Ilustración de artista que muestra cómo las auroras podrían ser mucho más generalizadas bajo un campo geomagnético mucho más débil que el de hoy en día. Crédito: Huapei Wang/ NASA’S Earth Observatory/NOAA/DOD.
La intensidad del campo magnético de la Tierra ha ido debilitándose a lo largo de los dos últimos siglos lo que ha hecho que algunos científicos piensen que su polaridad podría esta a punto de invertirse. Pero la intensidad del campo puede haber disminuido simplemente por encontrarse en un nivel anormalmente alto en lugar de estar acercándose a una inversión, según científicos de la Universidad de Columbia y otras universidades.
Los humanos han pasado por bajadas de la intensidad del campo ya antes y hay debates acerca de si las inversiones del pasado más lejano tuvieron alguna conexión con la extinción de especies. Hoy en día tenemos algo más que se vería afectado por un debilitamiento del campo magnético: tecnología. El campo magnético desvía el viento solar y los rayos cósmicos. Cuando el campo es más débil es mayor la cantidad de radiación que lo atraviesa, algo que puede causar problemas en redes eléctricas y satélites de comunicaciones.
Los científicos han empleado una nueva técnica para medir cambios en la intensidad del campo magnético en el pasado y han encontrado que su intensidad promedio a largo plazo durante los últimos cinco millones de años fue mucho más débil de lo que sugiere la base de datos global de paleointensidades: sólo un 60 por ciento de la intensidad del campo hoy en día. El descubrimiento provocó preguntas tanto acerca de la proximidad de una inversión del campo como sobre la propia base de datos.
Los polos magnéticos de la Tierra se han invertido varios cientos de veces durante los últimos 100 millones de años; la última vez, hace 780 000 años. Algunos científicos piensan que una caída en la intensidad del campo magnético de hace 41 000 años fue también una inversión breve. Cuando los científicos empezaron a notar recientemente un declive en el campo magnético (cerca de un diez por ciento en los dos últimos siglos) se empezó a especular que podría estar cerca otra inversión. Esto no significa que ocurrirá rápidamente, si es que llega a ocurrir. La intensidad del campo magnético sube y baja sin un patrón claro: solo algunas veces baja tanto que se hace inestable y es posible la inversión. Durante una inversión la intensidad geomagnética cae durante un periodo de transición que dura típicamente cientos de miles de años, y luego aumenta de nuevo.
La enana blanca más caliente de la galaxia
26/11/2015 de University of Tübingen / Astronomy & Astrophysics
Este diagrama de la Vía Láctea muestra nuestro Sol, la enana blanca y la nube de gas en relación con nuestra galaxia vecina, la Nube de Magallanes. La enana blanca RX J0439.8-6809 y la nube de gas se encuentran entre nosotros y la Gran Nube de Magallanes. Crédito: Philipp Richter/University of Potsdam.
Astrónomos de las universidad de Tübingen y Potsdam han identificado la enana blanca más caliente descubierta en nuestra Galaxia. Con una temperatura de 250 000 grados centígrados, esta estrella agonizante de las afueras de la Vía Láctea ha entrado incluso en su fase de colapso. Los investigadores han sido también los primeros en observar una nube de gas intergaláctico moviéndose hacia la Vía Láctea, lo que indica que la Galaxia capta material fresco del espacio profundo, que puede utilizar para hacer nuevas estrellas.
Las estrellas de masa relativamente baja (como nuestro Sol) se calientan mucho hacia el final de sus vidas. La temperatura superficial del Sol ha permanecido bastante constante alrededor de los 6000 K desde su nacimiento, hace 4600 millones de años. Inmediatamente antes de que su fuente de energía nuclear se agote, dentro de unos cinco mil millones de años, el Sol alcanzará treinta veces esa temperatura, llegando a los 180 000 K antes de enfriarse y convertirse en una enana blanca. Las simulaciones por computadora sugieren que las estrellas pueden llegar a ser más calientes que eso. La temperatura más alta de una estrella agonizante que se haya medido es de 200 000 K.
El estudio del espectro en el ultravioleta tomado por el telescopio espacial Hubble de la enana blanca RX J0439.8-6809 ha permitido a los astrónomos estimar que su temperatura superficial es de 250 000 K, estableciendo un nuevo récord. Esta temperatura solo puede ser alcanzada por una estrella cinco veces más masiva que nuestro Sol. RX J0439.8-6809 ya ha entrado en la fase de enfriamiento y parece que alcanzó su temperatura máxima (400 000 K) hace unos mil años. Su composición química aún no se conoce. Los análisis muestran que hay carbono y oxígeno en su superficie, productos de la fusión nuclear del helio, un proceso que normalmente se produce en el núcleo de la estrella.
El espectro ultravioleta de la estrella escondía otra sorpresa. Indica la presencia de gas que no pertenece a la estrella sino que es parte de una nube que se encuentra entre la Vía Láctea y RX J0439.8-6809. Su presencia en el espectro de RX J0439.8-6809 prueba que la nube pertenece a la Vía Láctea pero su composición química indica que se originó en el espacio intergaláctico, lo que supone una prueba más de que las galaxias captan material fresco del espacio profundo que luego pueden utilizar para crear nuevas estrellas.
Revelado el secreto de la pérdida de peso de estrellas envejecidas
26/11/2015 de ESO / Astronomy & Astrophysics
La estrella VY Canis Majoris es una hipergigante roja, una de las estrellas más grandes conocidas de la Vía Láctea. Tiene entre 30 y 40 veces la masa del Sol y es 300.000 veces más luminosa. En su estado actual, la estrella abarcaría la órbita de Júpiter, tras expandirse enormemente al entrar en las fases finales de su vida.
Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha captado las imágenes más detalladas de la estrella hipergigante VY Canis Majoris. Estas observaciones muestran cómo el tamaño inesperadamente grande de las partículas de polvo que rodean a la estrella le permiten perder una enorme cantidad de masa a medida que comienza el proceso de su muerte. Este proceso, entendido ahora por primera vez, es necesario para preparar a estas estrellas gigantescas frente a su explosivo final como supernovas.
VY Canis Majoris es un Goliat estelar, una hipergigante roja, una de las estrellas más grandes conocidas de la Vía Láctea. Tiene entre 30 y 40 veces la masa del Sol y es 300.000 veces más luminosa. En su estado actual, la estrella abarcaría la órbita de Júpiter, tras expandirse enormemente al entrar en las fases finales de su vida.
Para obtener estas nuevas observaciones de la estrella se utilizó el instrumento SPHERE, instalado en el VLT. SPHERE reveló claramente cómo la brillante luz de VY Canis Majoris iluminaba las nubes de material de su entorno. Y usando el modo ZIMPOL de SPHERE, el equipo pudo no sólo mirar con mayor profundidad en el corazón de esta nube de gas y polvo que rodea a la estrella, sino que también pudo ver cómo la luz de las estrellas fue dispersada y polarizada por el material circundante. Estas mediciones fueron clave para descubrir las esquivas propiedades del polvo.
Un cuidadoso análisis de los resultados de polarización reveló que estos granos de polvo eran partículas relativamente grandes, de 0,5 micrómetros de tamaño, lo cual puede parecer pequeño, pero los granos de este tamaño son unas 50 veces más grandes que el polvo que se encuentra normalmente en el espacio interestelar. Los grandes granos de polvo observados tan cerca de la estrella nos dicen que la nube puede dispersar con eficacia luz visible de la estrella y ser empujada por la presión de radiación de la misma. El tamaño de los granos de polvo también implica que es muy probable que la mayor pare sobreviva a la radiación producida por la inevitable y dramática desaparición de VY Canis Majoris como una supernova. Este polvo alimentará entonces el medio interestelar circundante, destinado a formar las futuras generaciones de estrellas y planetas.
Los científicos observan chorros en un agujero negro supermasivo alimentándose de una estrella
27/11/2015 de International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) / Science
Imagen de NASA que muestra chorros de partículas siendo expulsados por el agujero negro supermasivo central de la galaxia Centaurus A. Crédito: AP/NASA
Un equipo de científicos ha descubierto que un agujero negro hambriento, que está engullendo una estrella en el centro de una galaxia cercana, está expulsando unos chorros débiles de material, ayudando a los científicos a confirmar sus teorías sobre los agujeros negros.
La astrofísica Gemma Anderson, de la Universidad de Curtin (Australia), comenta que «es muy poco habitual que un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia devore una estrella, probablemente sólo hemos visto unos 20 de ellos». «Todo lo que sabemos sobre agujeros negros sugiere que deberíamos de ver un chorro cuando ocurre esto pero hasta ahora solo habían sido detectados en algunos de los sistemas más potentes. Ahora por fin hemos encontrado uno en un sistema normal».
Este descubrimiento constituye la primera vez que los científicos han conseguido ver al mismo tiempo un dsico de material cayendo hacia el agujero negro, conocido como disco de acreción, y un chorro en un sistema de este tipo.
El coautor del estudio James Miller-Jones comenta que es muy probable que todos los agujeros negros supermasivos que tragan estrellas emitan chorros, pero este descubrimmiento en particular ha sido posible gracias a que el agujero negro está relativamente cerca de la Tierra (a unos 300 millones de años-luz) y se estudió tan pronto como fue detectado.
Instalan el primer espejo del telescopio espacial James Webb
27/11/2015 de NASA
Un ingeniero trabaja en la instalación del primer espejo en la estructura del telescopio James Webb. Créditos: NASA/Chris Gunn.
NASA ha instalado con éxito el primero de los 18 espejos del telescopio espacial James Webb, dando inicio a una pieza crucial en la construcción del observatorio.
En la sala limpia del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de NASA los ingenieros han utilizado un brazo robótico para levantar y colocar el segmento con forma de hexágono que mide 1.3 metros de ancho y pesa aproximadamente 40 kilos. Después de ser unidos, los 18 segmentos del espejo primario funcionarán juntos como un gran espejo de 6.5 metros. Está previsto que la instalación completa sea finalizada a principios del año próximo.
«El telescopio espacial James Web será el observatorio astronómico principal de la próxima década», afirma John Grunsfeld, astronauta y administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de NASA en Washington. «Esta instalación del primer espejo simboliza toda la tecnología nueva y especializada que ha sido desarrollada para permitir que el observatorio estudie las primeras estrellas y galaxias, examine la formación de sistemas estelares y planetarios, proporcione respuestas a la evolución de nuestro propio Sistema Solar y tome los próximos grandes pasos en la búsqueda de vida fuera de la Tierra en exoplanetas».
Se han desarrollado varias tecnologías innovadoras para el telescopio Webb, cuyo lanzamiento está previsto para 2018, y que es el sucesor del telescopio espacial Hubble. Webb estudiará cada fase de la historia de nuestro Universo incluyendo las primeras luces del cosmos, la formación de sistemas solares capaces de mantener vida en planetas como la Tierra y la evolución de nuestro propio Sistema Solar.
El Gran Telescopio Canarias halla un microcuásar con chorros relativistas
27/11/2015 de Instituo de Astrofísica de Canarias / Nature
Visión artística de M81 ULS-1. Créditos: Yu Jingchuan.
Un equipo internacional de investigadores publica en Nature el hallazgo del microcuásar M81 ULS-1, una fuente ultraluminosa en la galaxia espiral M81, a partir de datos obtenidos con los telescopios Keck, en 2010, y el Gran Telescopio Canarias (GTC), en 2015.
Los microcuásares son estrellas binarias compactas -una estrella normal muy masiva y un objeto compacto- que tienen un disco de acreción alrededor del objeto compacto y una emisión variable e intensa en radio, normalmente en forma de “jets” bipolares (chorros de materia simétricos y opuestos).
Lo singular del microcuásar descubierto es que la velocidad de la materia emitida en los jets es cercana a la velocidad de la luz, lo que se conoce como chorros relativistas. M81 ULS-1 es el segundo microcuásar descubierto en el que se ha detectado este tipo de jets. En el estudio se intenta determinar si el objeto compacto de M81 ULS-1 es una enana blanca o un agujero negro de masa intermedia.
En el artículo se propone que se trata de un agujero negro de masa estelar con emisión de chorros relativistas: un microcuásar, pero uno “especial”, puesto que el resto de microcuásares conocidos presentan espectros de rayos X duros, y no superblandos como el suyo (por debajo de mil electronvoltios se trata de rayos X blandos, por encima son rayos X duros); acretan por debajo del límite de Eddington y sus chorros son altamente relativistas, no bariónicos. Dicho de otro modo, los científicos apuestan por un agujero negro con acreción supercrítica (superior al límite de Eddington). La posible existencia de este tipo de agujero negro “superacretante” ha sido fuente de especulación e investigación durante años.
Descubren una gigantesca radiogalaxia agonizante a 9 mil millones de años-luz
27/11/2015 de EurekAlert/ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta es una imagen con radiolóbulos (en amarillo-rojo). El agujero negro supermasivo en la galaxia roja del centro (aumentada en el recuadro) ha formado los radiolóbulos gigantes. Crédito: Prathamesh Tamhane/Yogesh Wadadekar.
Un equipo de astrónomos del Centro Nacional de Radioastronomía (NCRA, TIFR) de Pune (India) ha descubierto, con el telescopio Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), una galaxia extremadamente rara de tamaño gigantesco. Esta galaxia, situada a unos 9 mil millones de años-luz hacia la constelación de Cetus, emite potentes ondas de radio y tiene una extensión de un extremo al otro de nada menos que 4 millones de años-luz. Estas galaxias con un «tamaño en radio» extremadamente grande son apropiadamente llamadas radiogalaxias gigantes.
¿Cómo pueden las galaxias que tienen un tamaño en el óptico de cientos de miles de años-luz producir emisión en radio de varios millones de años-luz de extensión? Se argumenta que la presencia de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia produce chorros grandes de plasma caliente en direcciones diametralmente opuestas que acaban generando grandes lóbulos en radio (ver la imagen). Aunque las radiogalaxias con tamaños de menos de un millón de años-luz son comunes, las radiogalaxias gigantes son extremadamente raras; aún más, a grandes distancias cósmicas sólo han sido descubiertas un puñado. Esta galaxia recién descubierta, llamada J021659-044920, es el miembro más nuevo de esta élite.
Bajo algunas circunstancias especiales, el agujero central puede dejar de producir el chorro en radio y entonces los brillantes lóbulos en radio desaparecen en unos pocos millones de años, debido a la falta de mantenimiento. Lo que hace que J021659-044920 sea especial es que ha sido captada en esta fase de agonía, en que parece que el chorro en radio parece haberse apagado y los lóbulos en radio han empezado a debilitarse.
El debilitamiento de los lóbulos está causado por su pérdida de energía de dos modos: uno, emitiendo ondas de radio que crean los lóbulos gigantes y, dos, transfiriendo energía a los fotones del fondo cósmico de microondas a través de un proceso conocido como efecto Compton inverso. Este último mecanismo produce una emisión débil en rayos X que parece emanar de los radiolóbulos de esta galaxia.
Compilan la mayor imagen astronómica de todos los tiempos: una foto de la Vía Láctea con 46 mil millones de pixeles
30/11/2015 de Ruhr-Universität Bochum
Una pequeña sección de la fotografía de la Vía Láctea mostrando Eta Carinae. Crédito: Lehrstuhl für Astrophysik, RUB.
Astrónomos de la universidad Ruhr-Universität Bochum han compilado la mayor imagen astronómica hasta la fecha. La fotografía de la Vía Láctea contiene 46 mil millones de pixeles y ha sido obtenida a partir de datos de observaciones astronómicas realizadas a lo largo de cinco años.
En ese tiempo los astrónomos de Bochum han estado monitorizando nuestra Galaxia, buscando objetos de brillo variable. Esos objetos pueden, por ejemplo, incluir estrellas por delante de las cuales pasa un planeta o sistemas múltiples con varias estrellas en órbita unas alrededor de las otras. Hasta ahora los investigdaores han encontrado más de 50 000 objetos variables nuevos que no habían sido registrados en bases de datos.
El área obsevada por los astrónomos es tan grande que han tenido que dividirla en 268 secciones. Fotografiaron cada sección en intervalos de varios días. Comparando las imágenes consiguieron identificar los objetos variables. Los investigadores han unido las imágenes individuales de las 268 secciones en una gran imagen global.
Empleando la herramienta online, cualquiera puede ver la Vía Láctea entera de un solo vistazo o hacer zoom e inspeccionar áreas seleccionadas.
Potentes chorros de agujeros negros que no giran
30/11/2015 de CfA / MNRAS
Una imagen en varias longitudes de onda de la fuente ultraluminosa de rayos X X2 en la galaxia M82. Los científicos han tenido dificultades entendiendo el mecanismo que controla su intensa emisión. Un nuevo estudio propone una explicación alternativa a la rotación de un agujero negro dominada por un campo magnético: que los chorros de rayos X son producidos por radiación. Crédito: imagen en rayos X de NASA/CXC/Univ. of Toulouse/M.Bachetti et al; imagen en el óptico de NOAO/AURA/NSF.
Un agujero negro es tan simple (por lo menos en las teorías tradicionales) que puede describirse completamente con solo tres parámetros: su masa, su giro y su carga eléctrica. Aunque puede haberse formado a partir de una compleja mezcla de materia y energía, todo los demás detalles concretos se pierden cuando colapsa en un punto singular. Sin embargo, los alrededores de un agujero negro no son tan sencillos. Cuando el material fluye hacia el agujero negro, se forma un disco de acreción. En galaxias con núcleos activos de agujeros negros, los discos favorecen la producción de potentes chorros de materia ionizada. En algunos casos, los chorros de partículas alcanzan velocidades cercanas a la de la luz. Estos chorros se piensa que son alimentados por la energía rotacional del agujero negro que gira, con campos magnéticos jugando un papel fundamental.
El astrónomo Ramesh Narayan y un colaborador suyo han descubierto ahora una explicación alternativa al mecanismo de formación de los chorros. En lugar de chorros mantenidos por la rotación y dominados por magnetismo, han encontrado que los agujeros negros que no giran también pueden producir potentes chorros a causa de la intensa radiación emitida por el gas caliente. La gravedad del agujero negro atrae la radiación, que se concentra lo suficiente como para que su presión acelere las partículas del chorro a velocidades de hasta la mitad de la velocidad de la luz, al menos en los casos en que la geometría del disco sea la adecuada.
Su resultado proporciona una explicación alternativa a algunas observaciones astrofísicas problemáticas relacionadas con fuentes ultraluminosas de rayos X.
La masa mínima del disco de un protosistema solar
30/11/2015 de CfA / MNRAS
La joven región de formación estelar IC348 en Perseo (de unos 2-3 millones de años de edad) observada por las cámaras infrarrojas a bordo del telescopio espacial Spitzer. Los astrónomos que utilizan el nacimiento de sistemas solares han encontrado 13 estrellas con discos en este complejo, ninguno de ellos tan masivo como el disco primitivo del Sistema Solar. Crédito: NASA, ESA, J. Muzerolle (STScI), E. Furlan (NOAO y Caltech), K. Flaherty (Univ. of Arizona/Steward Observatory), Z. Balog (Max Planck Institute for Astronomy), y R. Gutermuth (Univ. of Massachusetts, Amherst).
Un equipo de astrónomos ha estimado que cuando se formó el Sistema Solar, su disco protoplanetario contenía el equivalente de unas veinte veces la masa de Júpiter en gas y polvo. Esta llamada «nebulosa solar de masa mínima» se calcula a partir de las masas actuales de los planetas rocosos y los cálculos acerca de cómo se formaron. Si el mecanismo de formación de planetas es menos eficiente de lo esperado, entonces se asume una masa mínima. A medida que la nebulosa envejece y se desarrollan sus planetas, la masa de su disco disminuye de forma natural. Los modelos actuales estiman que un sistema planetario puede formarse en menos de cinco millones de años.
El astrónomo Sean Andrews del CfA y sus colaboradores han estado estudiando las fases tempranas de nebulosas de formación de planetas aprovechando el hecho de que estos discos son fríos y emiten radiación principalmente en el infrarrojo y submilimétricas. El equipo de investigadores utilizó la cámara del telescopio James Clerk Maxwell Telescope para cartografiar el polvo en un cúmulo de estrellas jóvenes conocido como IC348 situado en la nube molecular de Perseo a unos mil años-luz de nosotros. Se estima que el cúmulo tiene entre dos y tres millones de años de edad y que, por tanto, sus sistemas planetarios deberían de encontrarse parcialmente evolucionados.
Los científicos encontraron 13 discos con masas promedio entre 1.5 y 16 masas de Júpiter, muy por debajo de la nebulosa solar de masa mínima. Sus resultados indican que discos tan masivos como el del Sistema Solar primitivo son, al menos a esta edad, muy raros.
El descubrimiento de una planta «mágica» ayuda al cultivo de alimentos en el espacio
30/11/2015 de Queensland University of Technology (QUT) / Nature Plant
La nicotina benthamiana o pitjuri es una planta que ha suprimido su sistema inmunológico para aumentar sus posibilidades de supervivencia. Fuente: wikipedia.
Un equipo de científicos de QUT ha descubierto el gen que abrirá las puertas a la producción de alimentos en el espacio. El profesor Peter Waterhouse, especialista en genética de plantas, descubrió el gen en una antigua planta de tabaco nativa australiana, la nicotiana benthamiana, conocida como pitjuri por las tribus aborígenes indígenas.
El profesor Waterhouse realizó el descubrimiento mientras estudiaba la historia de la planta pitjuri, que durante décadas ha sido empleada por genetistas como planta modelo sobre la que probar virus y vacunas. «Esta planta es la ‘rata de laboratorio’ del mundo molecular de las plantas», afirmó, «pensamos en ella como en una planta mágica con propiedades asombrosas».
«Secuenciando su genoma y estudiando registros históricos hemos sido capaces de determinar que la planta original procedía de la zona de las Granites cerca de la frontera entre los estados de Australia Occidental y el Territorio del Norte». «Sabemos, utilizando un reloj molecular y registros fósiles, que esta planta en particular ha sobrevivido en su forma actual en la naturaleza durante unos 750 000 años».
La investigadora principal, la doctora Julia Bally, afirma que determinar la especie de manera exacta ha permitido a los investigadores indagar cómo ha conseguido esta planta sobrevivir en estado salvaje durante tanto tiempo. «La planta ha perdido su ‘sistema inmunológico’ y lo ha hecho para centrar sus energías en ser capaz de germinar y crecer velozmente, florecer con rapidez y producir semillas incluso después de una pequeña cantidad de lluvia». «Su objetivo es crear pequeñas flores pero grandes semillas y devolverlas al suelo a tiempo para la próxima lluvia». «La planta ha descubierto cómo luchar contra la sequía (su depredador número uno) para sobrevivir por muchas generaciones».
El profesor Waterhouse afirma que los científicos podrían usar este descubrimiento para investigar otros ambientes de crecimiento estériles donde las plantas estén protegidas de las enfermedades, y el espacio es uno de ellos.
