Septiembre 2015
La galaxia más lejana detectada
7/9/2015 de Caltech / Astrophysical Journal Letters
La galaxia EGS8p7, observada por el telescopio espacial Hubble (imagen grande y recuadro arriba a la derecha) y el telescopio Spitzer (recuadro abajo a la derecha), en el infrarrojo. Crédito: I. Labbé (Leiden University), NASA/ESA/JPL-Caltech.
Un equipo de investigadores de Caltech que ha pasado años buscando los primeros objetos del Universo ha anunciado ahora la detección de la que podría ser la galaxia más lejana jamás encontrada. Adi Zitrin y Richard Ellis (ahora en University College London) describen los datos que permiten afirmar que la galaxia llamada EGS8p7 tiene más de 13200 millones de años de edad. El propio Universo tiene unos 13800 millones de años.
Los investigadores han realizado un análisis espectrográfico de la galaxia para determinar su desplazamiento al rojo (redshift). Inmediatamente después del Big Bang el Universo era una sopa de partículas cargadas (protones y electrones) y luz (fotones) y la luz no se podía transmitir. A los 380 mil años el Universo se había enfriado lo suficiente para que los electrones libres y los protones se combinaran y formaran átomos de hidrógeno neutro, permitiendo que la luz viajase por el cosmos.Entonces, cuando el Universo tenía entre 500 y 1000 millones se activaron las primeras galaxias e ionizaron el gas neutro. El Universo sigue ionizado hoy en día.
Pero antes de la reionización, los átomos de hidrógeno neutro habrían absorbido cierta radiación emitida por las galaxias jóvenes en formación, incluyendo la llamada línea Lyman alfa, la firma espectral de gas hidrógeno que ha sido calentado por emisión ultravioleta de nuevas estrellas, y que se emplea habitualmente como un indicador de la formación de estrellas. Debido a esta absorción, en principio, no debería de haber sido posible observar una línea Lyman alfa de EGS8p7.
«Esperábamos que la mayor parte de la radiación de esta galaxia sería absorbida por el hidrógeno presente en el espacio entre ella y nosotros. Y sin embargo, observamos Lyman alfa de esta galaxia», comenta Zitrin. «El aspecto sorprendente de este descubrimiento es que detectamos esta línea Lyman alfa en una galaxia aparentemente débil a un redshift de 8.68, correspondiente a una época en la que el Universo debía de estar lleno de nubes absorbentes de hidrógeno», afirma Ellis. Antes de esta detección, la galaxia más lejana encontrada tenía un redshift de 7.73.
Una posible explicación por la que el objeto puede ser visible a pesar de las nubes que absorben hidrógeno, apuntan los investigadores, es que la reionización del hidrógeno no se produjo de una forma uniforme. «Indicios procedentes de varias observaciones indican que el proceso de reionización probablemente se produjo a retazos», comenta Zitrin. «Algunos objetos son tan brillantes que forman una burbuja de hidrógeno ionizado. Pero el proceso no es coherente en todas las direcciones». «La galaxia que hemos observado, EGS8p7, es inusualmente luminosa y puede estar alimentada por una población de estrellas anormalmente calientes y puede tener propiedades especiales que permiten la creación de una gran nube de hidrógeno ionizado mucho antes de lo que es posible para galaxias más comunes de estas épocas», comenta Sirio Belli, que también trabajó en el proyecto.
Empleando «gemelas» estelares para alcanzar los límites exteriores de la Galaxia
7/9/2015 de University of Cambridge / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Dos estrellas «gemelas» con espectros idénticos. Dado que se sabe que una de las estrellas se encuentra a 40 parsecs de distancia, la diferencia entre sus brillos aparentes permite calcular la distancia a la segunda estrella. Crédito: Carolina Jofré.
Astrónomos de la Universidad de Cambridge han desarrollado un nuevo método, muy preciso, para medir las distancias entre estrellas, que podría ser utilizado para medir el tamaño de la Galaxia, permitiendo conocer mejor cómo evolucionó.
Empleando una técnica que busca «gemelas» estelares, los investigadores han conseguido medir distancias a estrellas con mucha más precisión de lo que es posible empleando los típicos métodos basados en modelos. La técnica podría ser un valioso complemento al satélite Gaia, que está creando un mapa tridimensional del cielo durante cinco años, y podría ayudar a comprender los procesos astrofísicos fundamentales que actúan en los lejanos confines de nuestra Galaxia.
El mejor modo de determinar la distancia a una estrella es por un efecto llamado paralaje, que es el desplazamiento aparente de un objeto cuando es visto desde dos posiciones diferentes de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Sin embargo, el método de paralaje sólo puede utilizarse en el caso de estrellas que están razonablemente cerca de nosotros. Para distancias mayores los astrónomos se apoyan en modelos que tienen en cuenta la temperatura, gravedad superficial y composición química de la estrella, empleando la información de su espectro y un modelo de evolución para deducir su brillo intrínseco y determinar su distancia, con un error de hasta el 30%.
Los investigadores de Cambridge han desarrollado un nuevo método para determinar distancias entre estrellas basándose en «gemelas» estelares: dos estrellas con espectros idénticos. En un conjunto de unas 600 estrellas de las que existen espectros de alta resolución, los investigadores encontraron 175 parejas de gemelas. Para cada pareja de gemelas se disponía de una medida de distancia por paralaje de una de las estrellas. Los investigadores descubrieron que la diferencia de las distancias entre las estrellas está directamente relacionada con su brillo aparente en el cielo, lo que significa que pueden medirse distancias con precisión sin tener que apoyarse en modelos. Su método mostró sólo un ocho por ciento de diferencia con las medidas conocidas por paralaje y la precisión no disminuye cuando se miden estrellas más lejanas.
En Saturno, uno de estos anillos no es como los otros
7/9/2015 de JPL
Saturno observado por la nave espacial Cassini durante su equinoccio en 2009. Los datos acerca de cómo se enfriaron los anillos durante esta época proporcionan datos sobre la naturaleza de las partículas que forman los anillos. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.
Como la Tierra, Saturno se encuentra inclinado respecto de su eje. En el curso de su órbita de 29 años de duración, los rayos del Sol se desplazan del norte al sur del planeta y sus anillos, y de nuevo al norte. Los cambios en la luz solar hacen que la temperatura de los anillos (que están compuestos de billones de partículas heladas) cambie de estación en estación. Durante el equinoccio, que sólo duró unos pocos días, aparecieron sombras inusuales y estructuras ondulantes.
Un equipo de científicos ha anunciado que una parte de los anillos parece haber sufrido un poco de fiebre durante el equinoccio. La temperatura más alta de lo habitual ha permitido estudiar la estructura interior de las partículas de los anillos, algo que está habitualmente fuera del alcance de los científicos.
«Durante la mayor parte del tiempo no podemos aprender gran cosa acerca de cómo son las partículas de los anillos de Saturno más allá de 1 mm de profundidad bajo la superficie. Pero el hecho de que una parte de los anillos no se enfriase tal como esperábamos nos permitió crear un modelo de cómo puede ser su interior», afirma Ryuji Morishima del JPL de NASA, que ha dirigido el estudio.
Los investigadores estudiaron cómo se enfriarían y calentarían partículas con distintas estructuras durante las estaciones en Saturno. Estudios anteriores basados en datos de Cassini han mostrado que las partículas heladas de los anillos de Saturno son blandas en el exterior, como nieve fresca. Este material exterior, llamado regolito, se crea con el paso del tiempo, a medida que diminutos impactos pulverizan la superficie de cada partícula. El análisis de los investigadores sugiere que la mejor explicación de las temperaturas altas en el anillo A es que está compuesto principalmente por partículas de aproximadamente 1 metro de ancho formadas sobre todo por hielo sólido, con sólo una delgada cubierta de regolito.
«Una concentración alta de fragmentos sólidos de hielo denso en esta región de los anillos de Saturno es inesperada», afirma Morishima. «Las partículas de los anillos habitualmente se esparcen y se distribuyen uniformemente al cabo de unos 100 millones de años». La acumulación de partículas densas en un lugar sugiere que algún proceso ha colocado ahí las partículas en un pasado geológicamente reciente, o bien que las partículas se encuentran confinadas en ese lugar de algún modo. Los investigadores sugieren que se trata de una luna que habría existido en esa posición en los últimos cien millones de años y que fue destruida, quizás por un impacto gigante. O es posible también que estos fragmentos de hielo denso sean depositados por las lunas que migran por dentro del anillo.
Descubren el décimo «Tatooine» en tránsito
7/9/2015 de San Diego State University
El planeta recién descubierto (derecha) está en órbita alrededor de una pareja de soles. Ilustración de Mark Garlick, markgarlick.com .
Un equipo de astrónomos ha anunciado el descubrimiento del décimo planeta circumbinario en tránsito. Un planeta circumbinario orbita dos estrellas, y como el planeta de ficción Tatooine de la Guerra de las Galaxias, este planeta tiene dos soles en su cielo. El descubrimiento llega sólo cuatro años después de que la misión Kepler descubriera el primer planeta circumbinario. Estos diez descubrimientos muestran que estos planetas, que se pensaba que eran raros o incluso imposibles, son comunes en nuestra Galaxia.
El nuevo planeta, conocido como Kepler-453 b también ha ofrecido a los astrónomos una novedad sorprendente: la inclinación de la órbita del planeta cambia con rapidez, haciendo que los tránsitos sean visibles sólo un 9 por ciento del tiempo. La baja probabilidad de ser testigos de tránsitos signfica que por cada sistema como Kepler-453 que vemos, hay probablemente 11 veces más planetas como éste que no vemos», afirma Jerome Orosz, de San Diego State University.
Kepler-453 es el tercer planeta circumbinario de Kepler que se encuentra en la zona habitable de su pareja de estrellas nodriza. El alto número de casos encontrados en la zona habitable se debe al tipo de estrellas observado por Kepler (generalmente similares al Sol) y la necesidad de que un planeta se encuentre lo suficientemente lejos de las estrellas como para que su órbita sea estable.
Sin embargo, Kepler-453 b es un planeta gigante de gas y es poco probable que albergue vida tal como la conocemos. Basándose en la cantidad de luz estelar bloqueada durante los tránsitos, los astrónomos dedujeron que Kepler-453 b tiene un radio 6.2 veces mayor que el de la Tierra. La masa del planeta no pudo ser medida con los datos disponibles pero probablemente es menos de 16 veces la de la Tierra. El planeta tarda 240 días en recorrer una órbita alrededor de su estrella nodriza y las estrellas giran una alrededor de la otra una vez cada 27 días. La estrella mayor es parecida a nuestro Sol, conteniendo el 94% de su masa, mientras que la pequeña sólo tiene un 20% de la masa del Sol y es mucho más fría y débil. El sistema se encuentra a unos 1400 años-luz de distancia y se estima que tiene entre mil y dos mil millones de años de edad, mucho más joven que nuestro Sistema Solar.
Un estudio del Hubble desvela pistas del nacimiento de estrellas en una galaxia vecina
8/9/2015 de NASA / The Astrophysical Journal
Mosaico del Hubble de 414 fotografías de M31 o la galaxia de Andrómeda (arriba). Abajo a la izquierda se muestra una ampliación del campo marcado con el recuadro blanco en el mosaico de arriba que revela una miríada de estrellas y numerosos cúmulos abiertos de estrellas como brillantes manchas azules. Abajo a la derecha se muestran seis brillantes cúmulos azules extraídos del campo. Crédito: NASA/ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams, L.C. Johnson (Univ. of Washington), PHAT team, y R. Gendler.
En un estudio de imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble de 2753 jóvenes cúmulos estelares azules en la vecina galaxia de Andrómeda (M31), los astrónomos han descubierto que M31 y nuestra propia Galaxia tienen un porcentaje similar de estrellas recién nacidas teniendo en cuenta la masa. Determinando qué porcentaje de estrellas tienen una masa en particular dentro de un cúmulo (lo que se llama la función inicial de masa, IMF por sus iniciales en inglés) los científicos pueden interpretar mejor la luz procedente de galaxias lejanas y comprender la historia de la formación de las estrellas en nuestro Universo.
El intenso estudio reunió 414 fotografías de M31 obtenidas con el telescopio Hubble y ha sido el resultado de la colaboración entre astrónomos y «científicos ciudadanos», voluntarios que proporcionaron una valiosa ayuda en el análisis de la montaña de datos del Hubble.
Hasta ahora los astrónomos sólo disponían de medidas de la IMF en nuestra propia Galaxia y este estudio ha permitido realizar comparaciones con la IMF de los cúmulos estelares de M31. Para sorpresa de los investigadores, la IMF es muy similar en todos los cúmulos estudiados. La naturaleza parece que ‘hornea’ las estrellas como remesas de galletas, con una distribución fija para las estrellas, desde las supergigantes azules masivas a las pequeñas enanas rojas. «Es difícil imaginar que la IMF sea tan uniforme por nuestro vecindario galáctico dada la compleja física del proceso de formación de las estrellas», afirma Daniel Weisz, director del estudio.
Curiosamente, las estrellas más masivas y brillantes de estos cúmulos son un 25% menos abundantes de lo predicho por investigaciones anteriores. Los astrónomos emplean la luz de estas estrellas más brillantes para pesar los cúmulos estelares y galaxias lejanos, y para medir lo rápido que los cúmulos están formando estrellas. Este resultado sugiere que las estimaciones de la masa usando trabajos previos son demasiado bajas porque asumían que había menos estrellas débiles de poca masa formándose junto con las brillantes estrellas masivas.
La constante de gravitación parece universalmente constante, según sugiere el estudio de un púlsar
8/9/2015 de National Radio Astronomy Observatory/ Astrophysical Journal
Un estudio de 21 años de una pareja de estrellas antiguas – un púlsar y una enana blanca – ayuda a los astrónomos a comprender cómo funciona la gravedad en el cosmos. El estudio fue llevado a cabo con los radiotelescopios de Green Bank y Arecibo. Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).
La gravedad, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, parece tranquilizadoramente constante en todo el Universo, según un estudio que ha durado décadas de un lejano púlsar. Esta investigación ayuda a responder una antigua cuestión cosmológica: ¿es la fuerza de la gravedad la misma en todo lugar y en todas las épocas? La respuesta, hasta ahora, parece ser que sí.
Un equipo de radioastrónomos ha empleado los telescopios Green Bank Telescope (GBT) de West Virginia y el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico para realizar un estudio que permite medir el tic-tac estable de un púlsar conocido como PSR J1713+0747. Este meticuloso estudio ha producido el mejor límite del valor de la constante gravitacional medida fuera de nuestro Sistema Solar.
Los púlsares son los restos superdensos y que giran muy rápido de estrellas masivas que detonaron como supernovas. Son detectados desde la Tierra por los haces de ondas de radio que emanan de su polos magnéticos y barren el espacio siguiendo la rotación del púlsar. Dado que son asombrosamente densos y masivos, y muy pequeños en comparación, con sólo de 20 a 25 km de diámetro, algunos púlsares son capaces de mantener su ritmo de giro con una consistencia que rivaliza con los mejores relojes atómicos de la Tierra. Esto convierte a los púlsares en laboratorios cósmicos excepcionales para estudiar la naturaleza fundamental del espacio, el tiempo y la gravedad.
«La sorprendente estabilidad de este remanente estelar proporciona indicaciones intrigantes de que la fuerza fundamental llamada gravedad – la ‘G’ mayúscula de la física – permanece sólidamente estable por todo el espacio», afirma Weiwei Zhu, director del estudio. «Estos resultados – nuevos y viejos – nos permiten descartar con bastante confianza que pueda haber épocas o lugares ‘especiales’ con diferente comportamiento gravitatorio», añade Ingrid Stairs, coautora de la Universidad de British Columbia en Canadá. «Las teorías de la gravedad que son diferentes de la relatividad general a menudo realizan este tipo de predicciones y nosotros hemos puesto nuevas restricciones a los parámetros que describen esta teorías».
Una planicie de sal, posiblemente uno de los últimos vestigios de agua en la superficie de Marte
8/9/2015 de University of Colorado Boulder / Geology
Marte se convirtió en un lugar frío y seco hace mucho tiempo, pero los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han descubierto indicios de la existencia de un antiguo lago que probablemente representa parte de la última agua en la superficie que fue potencialmente habitable en el Planeta Rojo.
El estudio consistió en el examen de un depósito de sales de cloro de 47 kilómetros cuadrados en la región Meridiani del planeta, cerca del lugar de aterrizaje del robot Opportunity. Tal como se observa en la Tierra, los grandes depósitos de sal son considerados evidencia de masas de agua evaporadas.
El cartografiado digital del terreno y el análisis mineralógico de las formaciones que rodean el depósito indican que lo que en tiempos fue la cuenca de un lago no tiene más de 3600 millones de años de edad, mucho después del periodo en el que se piensa que Marte era suficientemente templado como para mantener grandes cantidades de agua en la superficie por todo el planeta. Los científicos planetarios piensan que el Sistema Solar se formó hace aproximadamente 4600 millones de años.
«Se trataba de un lago duradero y hemos podido establecer un límite temporal muy bueno de su edad máxima», afirma Brian Hynek, autor principal del estudio. «Podemos estar bastante seguros de que éste es uno de los últimos ejemplos de un lago importante en Marte». Basándose en la extensión y grosor de la sal, los investigadores estiman que el lago sólo era un 8% tan salado como los océanos de la Tierra y por tanto pudo haber sido habitable para vida microbiana.
Trazando la lenta muerte del Universo
8/9/2015 de ESO
Esta imagen compuesta muestra el aspecto de una galaxia típica en diferentes longitudes de onda con imágenes obtenidas por el sondeo GAMA. Este gran proyecto ha medido a la emisión de energía de más de 200.000 galaxias y representa la evaluación más completa de la energía que emite el universo cercano. Los resultados confirman que la energía producida hoy en una sección del universo es sólo la mitad de lo que era hace dos mil millones de años y ha revelado que esta disminución tiene lugar en todas las longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo lejano. Crédito: ICRAR/GAMA y ESO.
Un equipo internacional de astrónomos, estudiando más de 200.000 galaxias, ha medido la energía generada dentro de una enorme zona del espacio con una precisión nunca antes alcanzada. Se trata de la evaluación más completa de la emisión de energía del universo cercano. El equipo confirma que la energía producida hoy en una sección del Universo es sólo la mitad de lo que era hace dos mil millones de años y ha revelado que esta disminución tiene lugar en todas las longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo lejano. El Universo está muriendo lentamente.
El estudio incluye observaciones de muchos de los telescopios más potentes del mundo, entre ellos los telescopios de sondeo de ESO, VISTA y VST, en el Observatorio Paranal (Chile). Se realizaron observaciones de soporte con dos telescopios espaciales en órbita operados por la NASA (GALEX y WISE) y con otro que pertenece a la ESA, Agencia Espacial Europea (Herschel). La investigación forma parte del proyecto GAMA (Galaxy And Mass Assembly), el mayor sondeo conjunto en múltiples longitudes de onda hecho hasta ahora.
«Utilizamos todas las instalaciones terrestres y espaciales a nuestro alcance para medir la emisión de energía de más de 200.000 galaxias en cuantas longitudes de onda nos fue posible», afirma Simon Driver (ICRAR, Universidad de Australia Occidental), que dirige el gran equipo de GAMA. Los datos del sondeo incluyen las medidas de la emisión de energía de cada galaxia en 21 longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo lejano. Este conjunto de datos ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se forman y evolucionan los diferentes tipos de galaxias.
«Mientras que la mayoría de la energía que se encuentra dispersa alrededor del Universo surgió después del Big Bang, la energía adicional es generada de manera constante por las estrellas a través de la fusión de elementos como hidrógeno y helio juntos», afirma Simon Driver. «Esta nueva energía es, o bien absorbida por el polvo que viaja por la galaxia anfitriona, o bien escapa hacia el espacio intergaláctico y viaja hasta que choca con algo, como otra estrella, un planeta o, muy ocasionalmente, un espejo de telescopio».
El hecho de que el Universo se esté apagando lentamente se conoce desde finales de los 90, pero este trabajo muestra que está ocurriendo en todas las longitudes de onda, desde el ultravioleta al infrarrojo, lo cual representa la evaluación más completa de la emisión de energía del universo cercano.
Descubren las señales de las primeras galaxias
9/9/2015 de University of California Irvine / Nature Communications
Los tres paneles muestran diferentes componentes de luz infrarroja detectada por el telescopio espacial Hubble en rastreos profundos del cielo. El de la izquierda es un mosaico de imágenes tomadas durante un periodo de 10 años. Cuando todas las estrellas y galaxias son eliminadas, las señales del fondo pueden ser aisladas, tal como se ve en los paneles segundo y tercero. El central muestra «luz intrahalo» de estrellas tránsfugas expulsadas de sus galaxias progenitoras, y el panel de la izquierda capta la señal de las primeras galaxias formadas en el Universo. Crédito: Ketron Mitchell-Wynne.
Astrónomos de la Universidad de California Irvine (UCI) y del Insituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) han generado la descripción estadística más precisa de las débiles galaxias primitivas que existieron en el Universo 500 millones de años después del Big Bang.
En un artículo publicado en Nature Communications los investigadores describen cómo han empleado un nuevo método estadístico para analizar datos del telescopio espacial Hubble obtenidos durante largos rastreos del cielo. El método permitió a los científicos separar señales del ruido en las imágenes profundas del Hubble, proporcionando la primera estimación del número de galaxias pequeñas, primordiales, del Universo temprano. Los investigadores concluyeron que hay 10 veces más galaxias de este tipo que las detectadas en estudios profundos anteriores del Hubble.
Ketron Mitchell-Wynne, director del trabajo, afirma que el periodo bajo estudio es conocido como la «época de la reinonización». Después del Big Bang y de unos pocos cientos de millones de años en los que un universo oscuro fue dominado por hidrógeno neutro que absorbía fotones, la época de la reionización se caracterizó por una transición de fase del gas de hidrógeno debido a la formación de estrellas y galaxias.
«En esta investigación, tuvimos que mirar de cerca lo que llamamos «píxeles vacíos», los píxeles entre galaxias y estrellas», afirma Asantha Cooray, de UCI. «Podemos separar el ruido de la débil señal asociada con las primeras galaxias mirando las variaciones en la intensidad de un píxel a otro. Encontramos una señal estadística que indica la presencia de una población de objetos débiles. No vemos la señal en el óptico, sólo en el infrarrojo. Ésta es la confirmación de que la señal procede de épocas tempranas del Universo».
Un exoplaneta cercano, parecido a Júpiter, envuelto en metano
9/9/2015 de UC Berkeley / Science Express
Ilustración de artista de un exoplaneta tipo Júpiter, 51 Eridani b, observado en luz del infrarrojo cercano que muestra las capas profundas de su atmósfera brillando a través de nubes. Debido a su juventud, este primo de nuestro Júpiter está todavía caliente y contiene información sobre el modo en que se formó hace 20 millones de años. Crédito: Danielle Futselaar y Franck Marchis, SETI Institute.
Los astrónomos han descubierto y fotografiado, utilizando el instrumento Gemini Planet Imager, un planeta gigante de gas envuelto en metano, muy parecido a Júpiter, que podría tener la clave para entender cómo se forman los planetas grandes en los discos giratorios de acreción que rodean a las estrellas.
El planeta, llamado 51 Eridani b, es un millón de veces menos brillante que su estrella, 51 Eridani, y muestra la señal más potente de metano jamás detectada en un planeta alienígena, lo que nos debería de dar pistas acerca de cómo se formó el planeta. El sistema planetario es muy joven – tiene alrededor de 20 millones de años, comparado con nuestro Sistema Solar de 4500 millones de años – y nos permite ver cómo pudo ser Júpiter en su infancia.
Se estima que el planeta tiene unas dos veces la masa de Júpiter y se encuentra en órbita a una distancia de 13 unidades astronómicas, lo que es poco más lejos de su estrella de lo que Saturno lo está del Sol. Los espectros del planeta revelan gas metano así como agua, como se cree que hay en el interior de la atmósfera de Júpiter.
«A juzgar por su luminosidad, baja temperatura y fuerte señal de metano, éste es el exoplaneta más parecido a Júpiter del que hemos tomado una imagen directa», comenta James Graham, de UC Berkeley. «Muchos de los exoplanetas que los astrónomos han estudiado antes tienen atmósferas que parecen como las de estrellas muy frías», afirma Bruce Macintosh, del Kavli Institute. «Éste parece un planeta».
El instrumento GPI, instalado en el telescopio de 8 m Gemini South en Chile, detecta la luz emitida directamente por los planetas, en vez de la luz reflejada o transmitida a través de la atmósfera. Esta luz es producida por el calor remanente después del colapso gravitacional del gas y el polvo que formaron el planeta. Y el planeta es tan joven que casi toda la luz observada procede del interior, lo que permite a los astrónomos examinar la estructura química en diferentes capas atmosféricas.
Datos de Chandra sugieren que una colisión gigante inició un «fénix» en radio
9/9/2015 de NASA
Imagen en múltiples longitudes de onda de Abell 1033. Los rayos X observados con Chandra son mostrados en color rosa y los datos en radio tomados por el VLA tienen color verde. La imagen de fondo corresponde a observaciones en el óptico del SDSS. Un mapa de la densidad de galaxias en el cúmulo, medida a partir de los datos ópticos, se muestra en azul. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Univ of Hamburg/F. de Gasperin et al; Óptico: SDSS; Radio: NRAO/VLA .
Un equipo de astrónomos ha encontrado una nube de electrones apagada «regresando a la vida», de modo muy parecido al mítico fénix, después de que dos cúmulos de galaxias chocaran. Este «radiofénix» se encuentra en Abell 1033, y se le llama así porque los electrones de alta energía emiten principalmente en frecuencias de radio. El sistema está situado a unos 1600 millones de años-luz de la Tierra.
Los cúmulos de galaxias son las mayores estructuras del Universo que se mantienen unidas por la gravedad. Consisten en cientos o incluso miles de galaxias individuales, materia oscura invisible y enormes reservas de gas caliente que brilla en luz de rayos X. Comprender cómo crecen los cúmulos es crítico para hacer el seguimiento de la evolución del Universo con el paso del tiempo.
Los astrónomos piensan que un agujero negro supermasivo cercano al centro de Abell 1033 entró en erupción en el pasado. Flujos de electrones de alta energía llenaron una región con un tamaño de cientos de miles de años-luz y produjeron una nube de brillante emisión en radio. Esta nube se apagó gradualmente durante un periodo de millones de años a medida que los electrones perdían energía y la nube se expandía.
El radiofénix apareció cuando otro cúmulo de galaxias colisionó contra el cúmulo original, enviando ondas de choque por el sistema. Estas ondas de choque, parecidas a las explosiones sónicas que producen los aviones supersónicos, atravesó la nube apagada de electrones. Las ondas de choque comprimieron la nube y proporcionaron energía a los electrones, lo que causó que la nube de nuevo brillara en radiofrecuencias.
¿Qué ocurrió con la atmósfera primitiva de Marte?
9/9/2015 de JPL
Esta imagen combina información de dos instrumentos de un orbitador de NASA en Marte para cartografiar con un código de colores la composición del suelo dentro de la región de las llanuras Nili Fossae en Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/Univ. of Arizona.
Los científicos puede que estén un paso más cerca de resolver el misterio de cómo Marte pasó de ser un mundo con agua en la superficie hace miles de millones de años al planeta árido de hoy en día. Un nuevo análisis del mayor depósito conocido de carbonatos en Marte sugiere que la atmósfera marciana original podría ya haber perdido la mayor parte de su dióxido de carbono en la época en que se formó la red de valles.
«El mayor depósito de carbonatos de Marte tiene, como mucho, el doble del carbono presente en la atmósfera actual de Marte», afirma Bethany Ehlmann del California Institute of Technology y del NASA Jet Propulsion Laboratory. «Incluso poniendo todas las reservas conocidas de carbono juntas todavía no son suficientes ni de lejos para haber secuestrado la gruesa atmósfera que se ha propuesto que existía en la época en que los ríos fluían por la superficie marciana».
El dióxido de carbono constituye la mayor parte de la atmósfera marciana. El gas puede ser extraído del aire y secuestrado o incorporado al suelo a través de reacciones químicas con rocas que forman carbonatos. Los científicos esperaban, pues, encontrar grandes depósitos marcianos de carbonatos reteniendo la mayor parte del carbono de la atmósfera original del planeta. En cambio, estas misiones han encontrado concentraciones bajas de carbonatos distribuidas ampliamente y sólo unos pocos depósitos concentrados.
La moderna atmósfera marciana es demasiado tenue para que el agua líquida persista en la superficie. Una atmósfera más densa en el Marte antiguo podría haber evitado que el agua se evaporara inmediatamente. Podría también haber permitido que partes del planeta se mantuvieran suficientemente templadas como para evitar que el agua líquida se congelara. Pero si en el pasado la atmósfera era más gruesa, ¿qué le ocurrió? Una posible explicación es que Marte efectivamente tuvo una atmósfera mucho más densa durante el periodo en que los ríos corrían, y después perdió la mayor parte hacia el espacio desde la región superior de la atmósfera, en lugar de por secuestro en minerales.
ALMA descubre cómo una galaxia enana se convierte en poderosa incubadora de estrellas
10/9/2015 de ALMA / Nature
ALMA descubrió una inesperada población de nubes interestelares compactas dentro de la galaxia enana irregular WLM. Estas nubes incubadoras de estrellas constituyen un ambiente fecundo para la formación de cúmulos estelares. Al compararla con una imagen obtenida por el telescopio Blanco (CTIO, Cerro Tololo, Chile), de 4 metros, la imagen generada con el telescopio VLA de NRAO de una capa superpuesta de gas de hidrógeno (en rojo, en el recuadro superior izquierdo) revela la existencia de la presión necesaria para concentrar las moléculas de monóxido de carbono (en amarillo), tal como se observó con ALMA. Estas áreas corresponden a densos núcleos capaces de formar cúmulos como los que hay en la Vía Láctea y otras galaxias grandes. Créditos: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); M. Rubio et al., Universidad de Chile, ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); D. Hunter y A. Schruba, VLA (NRAO/AUI/NSF); P. Massey/ Observatorio Lowell y K. Olsen (NOAO/AURA/NSF).
No muy lejos de nosotros hay una galaxia enana que suscita una gran interrogante: ¿Cómo logra dar nacimiento a cúmulos estelares sin tener todo el gas y polvo que suele haber en las galaxias más grandes? Los astrónomos creen que la respuesta está en densas cápsulas de material esparcidas por toda la galaxia que alimentan los procesos de formación estelar y que hasta ahora no habían sido detectadas.
Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo internacional de astrónomos descubrió un conjunto compacto de nubes interestelares oculto al interior de la galaxia cercana, enana e irregular Wolf-Lundmark-Melotte, más conocida como WLM.
Estas nubes, que están inmersas en una densa capa de material interestelar, podrían ayudar a entender por qué se forman estos cúmulos estelares [3] en las tenues inmediaciones de una galaxia, miles de veces más pequeña y difusa que nuestra Vía Láctea.
«Por distintas razones, las galaxias enanas irregulares como WLM carecen de lo que se necesita para formar cúmulos estelares», explica Mónica Rubio, astrónoma de la Universidad de Chile y autora principal de un artículo que publica la revista científica Nature. «Son galaxias esponjosas y muy poco densas, que carecen de los elementos pesados que suelen contribuir a la formación de las estrellas. Las galaxias de este tipo deberían formar estrellas dispersas en vez de cúmulos concentrados, pero claramente este no es el caso».
Al estudiar esta galaxia con ALMA, los astrónomos pudieron localizar por primera vez unas zonas compactas que parecen tener las mismas características que los fecundos ambientes que suele haber en las galaxias más grandes.
Las brillantes manchas de Ceres, observadas con asombroso nuevo detalle
10/9/2015 de JPL
Esta fotografía, realizada empleando imágenes tomadas por la nave espacial Dawn de NASA, muestra el cráter Occator en Ceres, que alberga un grupo de intrigantes manchas brillantes. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Las manchas más brillantes del planeta Ceres relucen con todo su misterio en las nuevas imágenes enviadas por la nave espacial Dawnn de NASA. Estas imágenes de cerca del cráter Occator, con una resolución de 140 metros por pixel, proporcionan a los científicos una perspectiva más profunda de estas formaciones tan inusuales.
La nueva imagen del cráter Occator revela unas formas mejor definidas de la mancha más brillante, la central, y de las formaciones situadas en el fondo del cráter. Debido a que estas manchas son mucho más brillantes que el resto de la superficie de Ceres, el equipo de Dawn combinó dos imágenes diferentes en una sola imagen compuesta, una con exposición adecuada para las manchas brillantes y otra para la superficie de alrededor.
Los científicos también han producido un tour virtual animado alrededor del cráter, incluyendo un colorido mapa topográfico: http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=pia19890 y http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=pia19891.
Los científicos de Dawn destacan que el borde del cráter Occator es casi vertical en algunos lugares, alcanzando rápidamente casi 2 km de altura.
Descubren un diminuto agujero negro supermasivo
10/9/2015 de University of Michigan
Ilustración de artista del agujero negro del centro de la galaxia enana RGG 118. Crédito: Chandra X-ray Observatory.
En una galaxia de disco enana a 340 millones de años-luz de distancia, los astrónomos han encontrado el agujero negro más pequeño jamás observado en el centro de una galaxia.
Con sólo 50 000 veces la masa de nuestro Sol es más de dos veces más pequeño que cualquier otro objeto conocido de esta clase. Y es 100 000 veces menos masivo que los mayores agujeros negros encontrados en el centro de otras galaxias.
Los agujeros negros son de dos tipos. Los de «masa estelar» tienen la masa de varios soles. Se forman cuando las estrellas más grandes mueren y colapsan. Los «supermasivos» tienen típicamente al menos 100 000 veces la masa del Sol (el recién encontrado tiene la mitad de eso). Éstos se piensa que se forman y evolucionan con las galaxias en cuyo centro viven. Se piensa que cada galaxia grande, incluyendo la Vía Láctea, alberga un agujero negro supermasivo en su centro. El objeto recién descubierto es uno de los primeros en ser identificado en una galaxia enana.
«El agujero negro que encontramos está activo y basándonos en las observaciones en rayos X, parece estar consumiendo material a un ritmo similar al de agujeros negros activos de galaxias mucho más masivas», afirma Vivienne Baldassare, coautora de la investigación. «Ese pequeño agujero negro se comporta en gran medida como sus primos mayores, en algunos casos, mucho mayores», comenta Amy Reines, coautora del trabajo. «Esto nos indica que los agujeros negros crecen de modo parecido sin importar su tamaño».
La detección de rayos gamma procedentes de una galaxia enana recién descubierta podría indicar materia oscura
10/9/2015 de Brown University / Physical Review Letters
Científicos de las universidades Carnegie Mellon, Brown y Cambridge han detectado emisiones de rayos gamma procedentes de la dirección en la que se encuentra la galaxia Reticulum 2. Las áreas brillantes indican una fuerte señal de rayos gamma procedente de la dirección de la galaxia, según el algoritmo de búsqueda de los investigadores. Crédito: NASA/DOE/Fermi-LAT Collaboration/Geringer-Sameth & Walker/Carnegie Mellon University/Koushiappas/Brown University.
Una galaxia enana recién descubierta en órbita alrededor de nuestra Vía Láctea parece estar emitiendo rayos gamma, según un análisis llevado a cabo por físicos de las universidades Carnegie Mellon, Brown y Cambridge. El origen exacto de esta luz de alta energía es todavía incierto, pero podría tratarse de la señal de materia oscura escondida en el centro de la galaxia.
La galaxia, llamada Reticulum 2, fue descubierta a principios de este año en los datos del Dark Energy Survey, un experimento que cartografía el cielo austral para entender la expansión acelerada del universo. A unos 98 000 años-luz de la Tierra, Reticulum 2 es una de las galaxias enanas más cercanas que haya sido detectada. Usando datos públicos del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de NASA, Alex Geringer-Sameth, junto con Matthew Walker y Savvas Koushiappas, han demostrado que los rayos gamma procedentes de la dirección a la que se encuentra la galaxia son más de los que se esperaría medir en el fondo normal.
Una teoría afirma que las partículas de la materia oscura son WIMPS (Partículas Masivas que Interaccionan Débilmente). Cuando una pareja de WIMPs se encuentra, se aniquilan una a la otra emitiendo rayos gamma de alta energía. Si eso es verdad, debería de haber muchos rayos gamma emanando de los lugares donde se supone que debería de haber muchas WIMPs, como en los densos centros de las galaxias. El problema es que muchas otras fuentes generan también rayos de alta energía, incluyendo agujeros negros y púlsares, lo que hace difícil separar la señal de la materia oscura del ruido de fondo. Esta es la razón por la cual las galaxias enanas son importantes en la caza de la partícula de la materia oscura. Las enanas se piensa que carecen de otras fuentes productoras de rayos gamma, así que un flujo de rayos gamma procedente de una galaxia enana es un caso muy prometedor para la detección de WIMPs.
En el caso de Reticulum 2, Geringer-Sameth estudió todos los rayos gamma procedentes de la dirección de la galaxia enana, así como los procedentes de áreas adyacentes del cielo para medir el nivel de fondo. «Parecía existir un exceso de rayos gamma, por encima de lo que esperarías de procesos normales, procedente de la dirección de esta galaxia», comenta Geringer-Sameth. «Teniendo en cuenta el modo en el que pensamos que son generados los rayos gamma en esta región del cielo, no parece que esos procesos sean capaces de explicar esta señal».
Descubren un cúmulo de galaxias con un corazón desbordante
11/9/2015 de Hubble Space Telescope / The Astrophysical Journal
Esta imagen, que combina datos de los telescopios espaciales Spitzer y Hubble, muestra el cúmulo de galaxias SpARCS1049. Crédito: NASA/STScI/ESA/JPL-Caltech/McGill.
Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un gigantesco cúmulo de galaxias con un núcleo rebosante de nuevas estrellas, un descubrimiento increíblemente raro. El descubrimiento, realizado con la ayuda del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, es el primero que ha demostrado que las galaxias gigantes de los centros de los cúmulos masivos pueden crecer significativamente alimentándose del gas robado a otras galaxias.
Los cúmulos de galaxias son familias de galaxias unidas por la gravedad. Las galaxias situadas en el centro de los cúmulos están normalmente formadas por fósiles estelares: estrellas viejas, rojas o muertas. Sin embargo, ahora los astrónomos han descubierto una galaxia gigante en el centro de un cúmulo llamado SpARCS1049+56 que parece estar formando estrellas nuevas a un ritmo increíble.
«Pensamos que la galaxia gigante del centro de este cúmulo está creando nuevas estrellas violentamente tras fusionarse con una galaxia más pequeña», explicó Tracy Webb of McGill University, autora principal del estudio.
Las imágenes del Hubble revelan estructuras como cuentas de un collar. Estas cuentas son un indicador de algo conocido como fusión húmeda. Las fusiones húmedas se producen cuando colisionan galaxias ricas en gas, y este gas se convierte rápidamente en nuevas estrellas. El nuevo descubrimiento es uno de los primeros casos conocidos de fusión húmeda en el centro de un cúmulo de galaxias. Hubble había descubierto anteriormente otro cúmulo de galaxias cercano que contiene una fusión húmeda, pero no estaba formando estrellas con tanto vigor.
La corteza de la Luna, tan fracturada como puede estarlo
11/9/2015 de MIT / Geophysical Research Letters
Los científicos han analizado la gravedad en más de 1200 cráteres (en amarillo) de la cara oculta de la Luna, lo que les ha permitido estudiar los cambios en la porosidad y la cantidad de aire contenida en la roca. Cortesía de los investigadores.
Los científicos piensan que hace unos 4 mil millones de años, durante el periodo llamado de Bombardeo Intenso Tardío, la Luna fue duramente golpeada por un ejército de asteroides que apedreó su superficie, excavando cráteres y abriendo profundas fracturas en su corteza. Estos impactos constantes aumentaron la porosidad de la Luna, abriendo una red de largas vetas bajo la superficie lunar.
Ahora, investigadores del MIT y otras instituciones han identificado regiones en la cara oculta de la Luna, llamadas las tierras altas lunares, que pueden haber sido bombardeadas con tanta intensidad (en particular por asteroides pequeños) que los impactos fragmentaron por completo la corteza superior, dejando estas regiones tan fracturadas y porosas como podían. Los científicos han encontrado que más impactos sobre estas regiones altamente porosas podrían haber tenido después el efecto contrario, cerrando fracturas y disminuyendo la porosidad.
Los investigadores han observado este efecto en la capa superior de la corteza, una capa a la que los científicos se refieren como el megarregolito. Esta capa está dominada por cráteres relativamente pequeños, que miden 30 km o menos en diámetro. Por contraste, parece que las capas de la corteza más profundas que son las afectadas por cráteres mayores no están tan dañadas, teniendo menos fracturas y siendo menos porosas.
Jason Soderblom, del MIT, afirma que la evolución de la porosidad de la luna puede proporcionar a los científicos pistas acerca de los primeros procesos que tuvieron lugar en el Sistema Solar que ayudaron a la vida.
Un océano subterráneo de magma podría explicar los volcanes ‘desplazados’ de Io
11/9/2015 de NASA / Astrophysical Journal Supplement Series
Esta secuencia de cinco imágenes tomadas por la nave espacial New Horizons capta un gigantesco penacho expulsado por el volcán Tvashtar de Io. Crédito: NASA/JHU Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Las mareas en un océano subterráneo de roca fundida, o magma, podrían explicar por qué parece que la luna Io de Júpiter tiene sus volcanes en las posiciones incorrectas. Una nueva investigación de NASA apunta a que los océanos bajo las cortezas de lunas que sufren estrés por mareas pueden ser más comunes y más longevos de lo que se esperaba. El fenómeno se aplica tanto a los océanos de magma como de agua.
Io es el mundo volcánico más activo del Sistema Solar, con cientos de volcanes en erupción expulsando fuentes de lava hasta alturas de 400 km. La intensa actividad geológica se debe al calor producido por un tira y afloja gravitatorio entre la inmensa gravedad de Júpiter y otras atracciones, menores pero perfectamente sincronizadas, de Europa, una luna vecina a Io que está en órbita más lejos de Júpiter. Io orbita más rápido, completando dos giros cada vez que Europa acaba uno. Esta sincronización regular implica que Io siente la mayor atracción gravitatoria de su vecina en un mismo lugar de su órbita, lo que distorsiona la órbita de Io dándole una forma oval. Esta órbita modificada hace que Io se estire y encoja en su movimiento alrededor de Júpiter, haciendo que el material del interior de Io cambie de posición y genere calor por fricción, igual que te calientas las manos frotándolas.
Las teorías anteriores sobre cómo se genera este calor dentro de Io trataban la luna como un objeto sólido pero deformable, como de arcilla. Sin embargo, cuando los científicos emplearon modelos por computadora usando esta hipótesis para cartografiar las posiciones de los volcanes de Io, descubrieron que la mayoría de ellos estaban desplazados entre 30 y 60 grados hacia el este del lugar donde los modelos predecían que se debía de originar el calor más intenso.
El misterio de los volcanes desplazados en Io necesitaba una explicación, una relacionada con la interacción entre el calor producido por el flujo de un fluido y el calor en cuerpos sólidos, ambos debidos a mareas. «Es la primera vez que se ha estudiado en detalle la cantidad y distribución del calor producido por mareas de fluidos en un océano de magma subterráneo en Io», comenta Robert Tyler, autor principal de la investigación. «Hemos descubierto que el patrón de calentamiento por marea predicho por nuestro modelo es capaz de producir los patrones de calor en la superficie que se observan realmente en Io». Los investigadores piensan ahora que la combinación del calentamiento por mareas de fluidos y sólidos es la que mejor explica la actividad volcánica en Io.
Revelan el origen del anillo F de Saturno y sus lunas pastoras
11/9/2015 de Kobe University / Nature Geoscience
Las lunas pastoras Prometeo y Pandora están en órbita alrededor de Saturno por el interior y el exterior del anillo F, respectivamente, en esta imagen tomada por la misión Cassini de NASA. Un nuevo estudio explica cómo se formaron el anillo y las lunas. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.
Saturno, que es el segundo planeta más grande de nuestro Sistema Solar, se sabe que posee múltiples anillos y satélites. En 1979 la nave Pioneer 11 descubrió el anillo F, situado justo fuera del sistema principal de anillos, que tiene una extensión de miles de kilómetros. El anillo F es muy estrecho, tiene una anchura de sólo unos pocos cientos de kilómetros y dos lunas pastoras llamadas Prometeo y Pandora, que están en órbita por dentro y por fuera del anillo, respectivamente. Aunque las naves Voyager y Cassini observaron posteriormente el anillo F y sus lunas pastoras, su origen no estaba claro.
Según la última teoría de formación de las lunas, Saturno solía tener anillos antiguos que contenían más partículas de las que tienen ahora, y que las lunas se formaron por la redistribución y agrupamiento de estas partículas. Durante las fases finales del proceso de formación de las lunas tienden a crearse múltiples satélites pequeños cerca del borde exterior del anillo. Por otro lado, las observaciones de Cassini indican que los satélites pequeños en órbita cerca del borde exterior del sistema principal de anillos tienen un núcleo denso.
En sus simulaciones HYODO Ryuki y OHTSUKI Keiji revelaron que el anillo F y sus lunas pastoras se formaron cuando estos pequeños satélites con un núcleo denso chocaron y se desintegraron parcialmente. En otras palabras, el sistema del anillo F y sus lunas pastoras es un resultado natural del proceso de formación del sistema de anillos de Saturno.
Este nuevo descubrimiento se espera que ayude a revelar el proceso de formación de sistemas de lunas tanto dentro como fuera de nuestro Sistema Solar. Por ejemplo, el mecanismo de formación puede ser también aplicado a anillos y lunas pastoras de Urano, que son similares a los de Saturno.
Los astrónomos miran en la «bolsa amniótica» de una estrella que alberga un planeta
14/9/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Impresión de artista del sistema HD 100546. Un planeta que todavía está en proceso de formación podría estar produciendo una transferencia de material desde la parte exterior rica en gas del disco a las regiones interiores. Crédito: David Cabezas Jimeno (SEA).
Un equipo de astrónomos ha mirado con éxito, por primera vez, a través de la «bolsa amniótica» de una estrella en formación para observar la región más interior de un incipiente sistema solar. El director de la investigación, el Dr. Ignacio Mendigutía, de la Universidad de Leeds, afirma: «Nadie ha conseguido nunca escudriñar tan cerca de una estrella que todavía se está formando y que además tiene un planeta tan cerca. Hemos conseguido detectar por primera vez emisión de la zona más interior del disco de gas que rodea la estrella central. Inesperadamente, la emisión es similar a la de estrellas jóvenes ‘estériles’ que no muestran ninguna señal de formación de planetas activa».
Para observar este lejano sistema los astrónomos emplearon el Very Large Telescope Interferometer (VLTI), instalado en Chile. El VLTI combina el poder de observación de dos telescopios de 8.2m y puede crear imágenes tan nítidas como las de un solo telescopio de 130 m de diámetro.
HD 100546 es una joven estrella (tiene sólo una milésima de la edad del Sol) rodeada por una estructura de gas y polvo, con forma de disco que se llama ‘disco protoplanetario’, en el cual los planetas pueden formarse. Tales discos son comunes alrededor de estrellas jóvenes pero el que hay alrededor de HD 100546 es muy peculiar: si se colocara la estrella en el centro de nuestro Sistema Solar, la parte exterior del disco alcanzaría diez veces más lejos que la órbita de Plutón.
El Dr. Mendigutía comentó: «Lo más interesante es que el disco muestra una abertura que carece de material. Esta abertura es muy grande, de unas diez veces el tamaño del espacio que separa el Sol de la Tierra. El disco interior de gas sólo podría sobrevivir unos pocos años antes de ser atrapado por la estrella central, así que debe de estar rellenándose continuamente de algún modo. Sugerimos que la influencia gravitatoria del planeta – o posibles planetas – todavía en proceso de formación en la abertura podría estar produciendo una transferencia de material desde la parte exterior del disco rica en gas a las regiones interiores».
Misteriosas estrellas masivas magnéticas
14/9/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Un dibujo de dos estrellas gigantes en un sistema binario. La polaridad del campo magnético superficial de la estrella, norte o sur, está indicada con color rojo y azul, respectivamente. Las líneas amarillas señalan las líneas de campo magnético que salen de las superficies estelares. Crédito: visualización cortesía de Volkmar Holzwarth, KIS, Freiburg.
Un estudiante de doctorado canadiense ha descubierto un objeto único: dos estrellas masivas con campos magnéticos en un sistema binario.
Alrededor de 1/3 de las estrellas de nuestra Galaxia se piensa que se encuentran en sistemas binarios, en los que dos o más estrellas giran alrededor de un centro común. Son muy valiosas para los astrónomos puesto que observar cómo se comportan permite a los astrónomos medir su masa y relacionarla con su brillo, para comprender cómo evolucionan las estrellas.
Epsilon Lupi es el cuarto sistema estelar más brillante de la constelación austral de Lupus (Lobo). La pareja de estrellas se encuentra a unos 500 años-luz de nosotros, las dos son de color azul y cada una tiene entre 7 y 8 veces la masa del Sol. Juntas la pareja es tan luminosa como 6000 soles. Los astrónomos han sabido durante muchos años que Epsilon Lupi es un sistema binario, pero no tenían ni idea de que las dos estrellas gigantes tuviesen campos magnéticos.
«El origen del magnetismo entre estrellas masivas es un misterio y este descubrimiento puede ayudar a arrojar algo de luz acerca de por qué cualquiera de estas estrellas posee un campo magnético», comenta Matt Shultz, descubridor del sistema. Este caso en concreto apoya la teoría de que el campo magnético se genera mientras la estrella está formándose, pero sigue sin explicar por qué menos del 2% de las estrellas masivas en binarias poseen campos magnéticos.
Podrían haber resuelto el misterio de las fuentes de fuego en la Luna
14/9/2015 de Brown University / Nature Geoscience
Fragmentos diminutos de magma fundido quedaron atrapados en pequeños cristales de olivina, conservando las evidencias de gases volátiles. Crédito: Saal lab/Brown University .
Un equipo de científicos ha encontrado restos de carbono en cristal volcánico recogido durante las misiones Apollo a la Luna. El descubrimiento puede no sólo explicar la fuerza que controlaba las antiguas erupciones del tipo «fuentes de fuego» en la Luna, sino que también sugiere que algunos elementos volátiles de la Luna y la Tierra tienen un origen común.
Las fuentes de fuego, un tipo de erupción que ocurre con frecuencia en Hawaii, requiere de la presencia de volátiles mezclados con la lava que es expulsada. Los componentes volátiles se convierten en gas cuando la lava se eleva desde las profundidades. La expansión del gas hace que la lava explote en el aire en cuanto alcanza la superficie, de modo parecido a quitar el tapón a una botella de refresco con gas que ha sido agitada.
«La pregunta durante muchos años ha sido qué clase de gas produjo este tipo de erupciones en la Luna», comenta Alberto Saal, de la Universidad de Brown. «El gas ya no está, así que no ha sido fácil averiguarlo».
La investigación sugiere que la lava asociada con las fuentes de fuego lunares contenía cantidades importantes de carbono. Cuando ascendía desde las profundidades lunares, ese carbono se combinó con oxígeno para crear cantidades sustanciales de gas monóxido de carbono (CO). Ese CO fue el responsable de las fuentes de fuego que rociaron cristal volcánico por zonas de la superficie lunar.
Nuevas imágenes de Plutón de la misión New Horizons: es complejo
14/9/2015 de Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Mosaico de imágenes de alta resolución de Plutón, tomadas por la nave espacial New Horizons. La imagen está dominada por la llanura helada Sputnik Planum, la región suave y brillante del centro. La imagen también muestra una tremenda variedad de otros paisajes que rodean Sputnik. Las formaciones más pequeñas visibles son de 800 m de tamaño, y el mosaico cubre una región de unos 1600 km de ancho. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Nuevas imágenes cercanas de Plutón tomadas por la nave espacial New Horizons de NASA revelan un desconcertante muestrario de formaciones en la superficie que han dejado a los científicos intrigados por su variedad y complejidad. «Plutón nos está mostrando una variedad de terrenos y complejidad de procesos que rivalizan con todo lo que hemos visto en el Sistema solar», afirma Alan Stern, investigador principal de New Horizons.
Las imágenes descargadas durante los últimos días han más que doblado la cantidad de superficie de Plutón observada con resoluciones de hasta 400 m por pixel. Revelan nuevas formaciones tan diversas como posibles dunas, flujos de hielo de nitrógeno que aparentemente rezuman de regiones montañosas hacia las llanuras, e incluso sistemas de valles que podrían haber sido excavados por material fluyendo por la superficie de Plutón. También muestran grandes regiones con montañas caóticamente dispuestas que recuerdan a terrenos fracturados de la luna helada Europa de Júpiter.
«La superficie de Plutón es en todo tan compleja como la de Marte», asevera Jeff Moore, del equipo de geología de New Horizons. «Las montañas caóticamente desordenadas pueden ser enorme bloques de hielo flotando en un vasto depósito más denso y suave de nitrógeno congelado, en la región que hemos llamado informalmente Sputnik Planum».
Las nuevas imágenes también muestran el terreno con muchos cráteres (y por tanto más antiguo) que New Horizons observó junto a las llanuras más jóvenes sin cráteres. Podría existir incluso un campo de dunas oscuras formadas por el viento, entre otras posibilidades. «Ver dunas en Plutón – si es eso lo que son – sería completamente estrambótico porque la atmósfera actual de Plutón es demasiado delgada», comenta William B. McKinnon. «O bien Plutón tuvo una atmósfera más gruesa en el pasado o actúan procesos que todavía no hemos encontrado. Es un rompecabezas».
Los planetas rocosos podrían ser habitables dependiendo de su «sistema de aire acondicionado»
15/9/2015 de KU Leuven
Ilustración que muestra los tres climas que serían posibles en un planeta rocoso que tuviera siempre la misma cara dirigida hacia su estrella. Los modelos del centro y de la derecha son potencialmente habitables. Crédito: KU Leuven – Ludmila Carone.
La búsqueda de planetas potencialmente habitables a menudo es interpretada como la búsqueda de un planeta gemelo a la Tierra. Sin embargo, algunos planetas rocosos de fuera de nuestro Sistema Solar pueden, de hecho, ser candidatos más prometedores para las investigaciones futuras. Científicos de KU Leuven han estudiado 165 simulaciones del clima de exoplanetas que miran permanentemente a su ‘sol’ con la misma cara. Han descubierto que dos de los tres climas posibles son potencialmente habitables.
La mayoría de los exoplanetas están en órbita alrededor de estrellas relativamente pequeñas y frías llamadas enanas rojas. Por tanto, sólo los exoplanetas que estén en órbita cerca de su estrella podrán ser bastante cálidos como para tener suficiente agua líquida.
Pero muchos planetas que están cerca de sus estrellas dirigen siempre la misma cara hacia ella. El resultado es que tienen caras nocturna y diurna permanentes. Y sin embargo, el clima de estos planetas no es necesariamente de calor abrasador en una cara y gélido en la otra. Esto se debea un ‘sistema de aire acondicionado’ (la circulación atmosférica) muy eficiente que mantiene las temperaturas superficiales dentro del rango habitable.
La Dra. Ludmila Carone, y los profesores Rony Keppens y Leen Decin, de KU Leuven, han examinado con detalle sin precedentes los posibles climas de estos exoplanetas. En exoplanetas con periodos de rotación inferiores a los 12 días, un chorro de viento dirigido hacia el este se forma en las capas superiores de la atmósfera a lo largo del ecuador. Este chorro de viento interfiere con la circulación atmosférica del planeta, de modo que su cara diurna se hace demasiado cálida como para ser habitable. Un segundo sistema posible de vientos se caracteriza por dos chorros de viento más débiles soplando con dirección oeste a latitudes altas. La tercera opción de clima combina un chorro débil con dirección este y dos chorros de viento a latitudes altas. Estos dos últimos sistemas de vientos no interferirían con el ‘sistema de aire acondicionado’, por lo que los planetas seguirían siendo potencialmente habitables.
Los movimientos de Mercurio permiten a los científicos mirar en su interior
15/9/2015 de American Geophysical Union / Geophysical Research Letters
Perfiles de altura obtenidos con el altímetro láser de la nave espacial MESSENGER del hemisferio norte de Mercurio (colores más cálidos corresponden a elevaciones mayores). Los científicos emplean estas medidas remotas de alta precisión para determinar la rotación de Mercurio. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/DLR.
Las primeras medidas de los movimientos de Mercurio tomadas por una nave espacial en órbita alrededor del planeta revelan nuevos datos acerca de la estructura del mundo más interior del Sistema Solar y sus interacciones con otros cuerpos planetarios.
Mercurio no gira suavemente alrededor de su eje, como un CD, sino que experimenta fluctuaciones regulares en velocidad a lo largo de su ciclo de 88 días (la duración de un año en el planeta más cercano al Sol). Estas oscilaciones, o libraciones, son producidas por las interacciones del planeta con el Sol mientras se desplaza alrededor de la estrella. La atracción gravitatoria del Sol acelera o frena la rotación de Mercurio, dependiendo del punto en el que se encuentre de su órbita elíptica.
Los científicos pueden usar las medidas de la rotación de Mercurio y su libración para inferir información acerca del interior del planeta, comenta Alexander Stark, del Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Las nuevas medidas, tomadas por la nave espacial MESSENGER, muestran que Mercurio está girando alrededor de su eje unos 9 segundos más rápido de lo que los científicos habían calculado con anterioridad. «No es una gran diferencia, de solo partes por millón, pero es inesperada», afirma Jean-Luc Margot de UCLA. Los científicos piensan que el intenso campo gravitatorio de Júpiter puede tener consecuencias en la órbita de Mercurio, provocando el ligero aumento de velocidad observado durante el periodo en que se realizó el estudio, y podría también frenar el giro de Mercurio en otros momentos, según los autores del estudio.
Las nuevas medidas muestran que la libración de Mercurio es aproximadamente el doble de lo que se esperaría si el planeta fuese completamente sólido, comenta Margot. Esto confirma la teoría de que Mercurio posee un núcleo externo líquido. Si un planeta tiene un núcleo externo fundido, las capas interiores y exteriores del planeta no están unidas. Las capas exteriores (la corteza y el manto) pueden experimentar grandes libraciones en respuesta a la atracción gravitatoria del Sol. Así, estas nuevas observaciones deberían de ayudar a los científicos a crear un modelo del interior de Mercurio, según Stark.
Descubriendo galaxias oscurecidas mientras crecen
15/9/2015 de The Kavli Foundation / National Astronomical Observatory of Japan
Un grupo de investigadores ha realizado una exhaustiva búsqueda de galaxias oscurecidas por polvo (DGO de sus siglas en inglés) utilizando datos obtenidos en el Programa Estratégico de Subaru con el instrumento Hyper Suprime-Cam (HSC).
La HSC es una nueva cámara de gran campo montada en el foco primario del telescopio Subaru y es un instrumento ideal para buscar esta rara e importante clase de galaxia. El grupo de investigadores descubrió 48 DOG, determinando lo comunes que son. Dado que se piensa que las DOG albergan agujeros negros creciendo rápidamente en sus centros, estos resultados dan pistas sobre la evolución de las galaxias y los agujeros negros supermasivos. La presencia de agujeros negros supermasivos en el centro de casi todas las galaxias masivas sugiere que ambos evolucionan al mismo tiempo, influyéndose mutuamente.
El equipo de investigadores, dirigido por el Dr. Yoshiki Toba (Ehime University), se centró en galaxias oscurecidas por polvo (DOG) al tratarse de una población clave para estudiar el misterio de la evolución conjunta de galaxias y agujeros negros. Las DOG son muy débiles en luz visible, por la gran cantidad de polvo que las oscurece, pero son brillantes en el infrarrojo. En particular, las DOG más brillantes en el infrarrojo se espera que alberguen los agujeros negros que están creciendo de manera más activa. Además, la mayoría de las DOG son observadas en una época en la que la actividad de formación de estrellas en las galaxias alcanzó su máximo, hace entre 8 mil millones y 10 mil millones de años. Así que tanto las DOG como sus agujeros negros se encuentran creciendo rápidamente, en una fase temprana de su evolución conjunta. Sin embargo, dado que las DOG son raras y están escondidas detrás de una cantidad importante de polvo, los estudios previos en luz visible han encontrado muy pocos de tales objetos.
El nuevo estudio con el instrumento Hyper Suprime-Cam ha permitido identificar 48 DOG. Cada una de ellas es 10 billones de veces más luminosa en el infrarrojo que el Sol y se estima que hay unas 300 DOG por gigaparsec cúbico (3.4 x 1077 metros cúbicos). Es la primera vez que se miden las propiedades estadísticas de DOG luminosas en el infrarrojo. Se trata del primer paso para el estudio de la evolución conjunta de las DOG y de los agujeros negros que hay en sus centros.
El litio perdido, destruido por estrellas antiguas
15/9/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista que muestra una protoestrella (una estrella de la pre-secuencia principal) rodeada por un disco de gas y polvo. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss.
El litio, el metal más ligero, empleado en baterías y drogas para estabilizar el ánimo, es más raro de lo que debería. Los modelos del periodo tras el Big Bang explican cómo él, el hidrógeno y el helio fueron sintetizados en reacciones nucleares, antes de que el universo se enfriase lo suficiente para que las estrellas y planetas que vemos hoy en día se formaran. Los astrónomos piensan, sin embargo, que en la época primitiva se formó casi tres veces más litio del que hoy existe en las estrellas más viejas de la Galaxia, pero no han encontrado explicación de ello.
Ahora, un grupo de científicos, dirigido por Xiaoting Fu de la International School for Advanced Studies de Trieste (Italia) piensa que tiene la respuesta al llamado «problema del litio»: fue destruido y reacumulado por estas estrellas poco después de que naciesen.
En el pasado, los astrónomos han especulado sobre el responsable del déficit del litio. Las ideas incluían aspectos desconocidos de la física de partículas, de la física nuclear o incluso modelos cosmológicos nuevos. En cambio, el equipo de Fu miró cuánto litio habría cuando se formó un subconjunto particular de las primeras estrellas con vidas largas, sólo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang. Todavía existen y proporcionan a los astrónomos datos sobre la historia del Universo y de cómo ha cambiado su composición.
Las estrellas con masas entre el 50% y el 85% de la del Sol poseen vidas mucho más largas y se piensa que permanecen estables en la llamada «secuencia principal» entre 15 mil millones y 30 mil millones de años. Son pobres en la mayoría de los ‘metales’, que en astronomía significa todo elemento más pesado que el helio. Los científicos crearon un modelo del modo en que estas estrellas procesan el litio, empezando por la parte inicial de sus vidas, cuando todavía se están contrayendo y calentando bajo la influencia de la gravedad.
El nuevo trabajo indica que, en esta primera fase de sus vidas, en las estrellas de masa baja se produce un exceso de mezcla de material en las diferentes capas de la estrella. En particular, el exceso de mezcla en la base de la capa de convección conduce el litio de la superficie al interior caliente, donde es destruido casi por completo. Pero como todavía están rodeadas por el gas y el polvo residuales del que se formaron, la estrella atrae hacia sí parte de la nube, que aporta de nuevo litio a su superficie. Cuando las observamos ahora, entre 10 mil millones y 12 mil millones de años más tarde, muestran una abundancia constante de litio, que es de un tercio del nivel primordial.
Cassini descubre un océano global en la luna Encélado de Saturno
16/9/2015 de JPL / Icarus
Ilustración del interior de la luna Encélado de Saturno mostrando un océano global de agua líquida entre su núcleo rocoso y su corteza helada. El grosor de las capas mostradas aquí no está a escala. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Un océano global se esconde bajo la helada corteza de la luna geológicamente activa Encélado de Saturno, según una nueva investigación realizada con datos de la misión Cassini de NASA. Los investigadores descubrieron que la magnitud del muy ligero tambaleo de la luna que se produce mientras gira alrededor de Saturno sólo puede explicarse si su capa de hielo exterior no está congelada en el interior, lo que significa que debe de haber un océano global.
El descubrimiento implica que el fino rocío de vapor de agua, partículas heladas y moléculas orgánicas simples que Cassini ha observado procedentes de fracturas cercanas al polo sur de la luna se alimenta de esta enorme reserva de agua líquida.
Análisis anteriores de datos de Cassini sugerían la presencia de una masa de agua con forma de lente, un mar, bajo la región del polo sur de la luna. Sin embargo, datos de gravedad tomados durante los distintos pasos cercanos de la nave espacial por el polo sur apoyaban la posibilidad de que el mar fuese global. Los nuevos resultados confirman que ese es el caso.
Los científicos de Cassini analizaron imágenes tomadas por la nave espacial a lo largo de más de siete años de Encélado. Marcaron cuidadosamente las posiciones de estructuras de Encélado (en su mayor parte cráteres) en cientos de imágenes, para medir cambios en la rotación de la luna con precisión extrema. Como resultado, encontraron que Encélado posee una diminuta pero mensurable oscilación en su órbita alrededor de Saturno. Como la luna helada no es perfectamente esférica, y como se desplaza ligeramente más rápido y más lentamente en diferentes partes de su órbita alrededor de Saturno, el planeta gigante sutilmente balancea Encélado mientras gira.
Los investigadores compararon su medida del balanceo, o libración, con diferentes modelos del interior de Encélado, incluyendo algunos en los que la luna sería sólida desde la corteza al núcleo. La oscilación observada coincide con la predicha en modelos en los que existe una capa de líquido global separando la superficie del núcleo.
Enanas rojas cercanas podrían desvelar secretos de los planetas
16/9/2015 de Australian National University (ANU) / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de un disco de polvo alrededor de una estrella enana roja. Crédito: NASA/JPL-Caltech/T.Pyle (SSC).
El descubrimiento accidental de un conjunto de jóvenes estrellas enanas rojas cerca de nuestro Sistema Solar podría proporcionarnos datos acerca de la formación de planetas. Astrónomos de ANU y UNSW Canberra han encontrado grandes discos de polvo alrededor de dos de las estrellas, señales de que hay planetas en proceso de formación.
«Pensamos que la Tierra y todos los demás planetas se formaron a partir de discos como estos así que es fascinante ver la evolución de un nuevo sistema solar potencial», comenta el director de la investigación, el Dr. Simon Murphy. «Sin embargo, otras estrellas de esta edad normalmente ya no tienen discos. Los discos de las enanas rojas parecen vivir más tiempo que los de estrellas más calientes como el Sol. No comprendemos por qué», sigue Murphy.
El descubrimiento de objetos como estos dos contradice las teorías actuales acerca de la formación de planetas, según el coautor del trabajo, el profesor Warrick Lawson de UNSW Canberra. «Sugiere que el proceso de formación de planetas puede prolongarse mucho más de lo que se pensaba», añade.
Las enanas rojas puede que alberguen planetas ya formados a partir de los discos de polvo, comenta Murphy. «Pienso que muchos telescopios se dirigirán hacia ellas en los próximos años para buscar planetas».
LRO descubre que la atracción de la Tierra está ‘masajeando’ nuestra Luna
16/9/2015 de NASA
Las fuerzas gravitatorias que ejercen la Luna y el Sol son responsables de la subida y bajada de las mareas en la Tierra. La gravedad de la Tierra también ejerce fuerza sobre la Luna en forma de mareas de cuerpo sólido que distorsionan su forma. Estas fuerzas de marea combinadas con el encogimiento de la Luna debido al enfriamiento de su interior han influenciado el patrón de orientaciones en la red de jóvenes fallas. Crédito: : NASA/LRO/Arizona State University/Smithsonian Institution.
La gravedad de la Tierra ha influenciado la orientación de miles de fallas que se forman en la superficie lunar cuando la Luna se encoge, según nuevos resultados de la nave espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de NASA.
En agosto de 2010, un equipo de investigadores descubrió en imágenes de la cámara Narrow Angle Camera (NAC) de LRO 14 acantilados conocidos como «precipicios lobulados» en la superficie de la Luna, además de los 70 previamente conocidos por fotografías de la cámara Apollo Panoramic Camera, de alta resolución limitada. Debido principalmente a su distribución aleatoria por la superficie, el equipo de científicos concluyó que la Luna está encogiendo.
Estas pequeñas fallas tienen típicamente menos de 10 km de largo y sólo decenas de metros de altura. Probablemente se formaron por una contracción global producida por el enfriamiento del interior todavía caliente de la Luna. A medida que el interior se enfría y partes del núcleo externo líquido solidifican, el volumen disminuye; por tanto, la Luna encoge y la corteza sólida se comba.
Ahora, después de más de seis años en órbita, la cámara Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) ha tomado imágenes de casi tres cuartos de la superficie lunar a alta resolución, permitiendo el descubrimiento de más de 3000 de estas estructuras. Estas fallas distribuidas globalmente han resultado ser la formación tectónica más común de la Luna. Un análisis de las orientaciones de estos pequeños precipicios condujo a un resultado sorprendente: las fallas creadas mientras la Luna encoge están siendo afectadas por las fuerzas de marea de la Tierra.
La contracción global sola debería generar un conjunto de fallas sin ningún patrón en las orientaciones ya que las fuerzas de contracción tienen la misma intensidad en todas las direcciones. En cambio, los investigadores han descubierto ahora que cuando se superponen las fuerzas de marea y la contracción global, las tensiones combinadas producen orientaciones predecibles de los precipicios en cada región, que coinciden con las observadas.
Las semillas interestelares podrían crear oasis de vida
16/9/2015 de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) / The Astrophysical Journal Letters
En esta ilustración artística teórica de la galaxia de la Vía Láctea, las «burbujas» verdes marcan áreas donde la vida se ha extendido más allá de su sistema original para crear oasis cósmicos, un proceso llamado panspermia. Nuevas investigaciones sugieren que podríamos detectar el patrón de la panspermia, si se produce. Crédito: NASA/JPL/R. Hurt.
Sólo tenemos un ejemplo de planeta con vida: la Tierra. Pero durante la próxima generación debería de ser posible detectar signos de vida en planetas en órbita alrededor de estrellas lejanas. Nuevas investigaciones de astrofísicos de Harvard demuestran que si la vida puede viajar entre las estrellas (un proceso llamado panspermia) se extendería siguiendo un patrón característico que podríamos identificar en principio.
«En nuestra teoría, cúmulos de vida se forman, crecen y se superponen como burbujas en una olla con agua hirviendo», comenta el autor Henry Lin del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Hay dos modos básicos de que la vida se extienda más allá de su estrella progenitora. La primera sería a través de procesos naturales como un efecto de honda gravitatoria producido por asteroides o cometas. El segundo sería que la vida inteligente deliberadamente viajara hacia afuera. La investigación no considera cómo ocurre la panspermia. Simplemente pregunta: si la panspermia de produce, ¿podríamos detectarla? En principio la respuesta es que sí.
El modelo asume que semillas de un planeta con vida se dispersarían en todas direcciones. Si una semilla alcanza un planeta habitable en órbita alrededor de una estrella cercana, puede enraizarse. Con el tiempo, el resultado de este proceso sería una serie de oasis con vida salpicando el paisaje galáctico. «La vida podría dispersarse de estrella progenitora a estrella progenitora siguiendo un patrón similar al del inicio de una epidemia. En cierto sentido, la Vía Láctea quedaría infectada con reservas de vida», explica el coautor Avi Loeb de CfA.
Si detectamos señales de vida en las atmósferas de mundos alienígenas, el próximo paso sería buscar un patrón. Por ejemplo, en el caso ideal en el que la Tierra se encontrase al borde de una «burbuja» de vida, todos los mundos cercanos que alberguen vida que encontremos estarán en una mitad del cielo, mientras que la otra mitad será estéril.
Explican una señal funky de luz emitida por dos agujeros negros en colisión
17/9/2015 de JPL / Nature
Esta simulación ayuda a explicar la extraña señal de luz que se piensa que procede de una pareja muy cercana entre sí de agujeros negros en proceso de fusión, PG 1302-102, situada a 3500 millones de años-luz de nosotros. Crédito: Columbia University.
Unidos por la gravedad y destinados a fusionarse, dos candidatos a agujero negro de una lejana galaxia parecen estar atrapados en un complicado baile. Un equipo de investigadores ha utilizado datos del Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de NASA y del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA para obtener las evidencias más firmes hasta ahora de la existencia de estos agujeros negros en proceso de fusión y han descubierto nuevos detalles sobre su extraña señal de luz cíclica.
El dúo de candidatos a agujero negro, llamado PG 1302-102, fue inicialmente identificado a principios de este año con telescopios terrestres. Los agujeros negros constituyen la pareja que está en órbita más cercana entre sí descubierta hasta la fecha, con una separación no mucho mayor que el diámetro de nuestro Sistema Solar. Se espera que choquen y se fusionen en menos de un millón de años, originando una explosión titánica con la potencia de 100 millones de supernovas.
Los investigadores están estudiando esta pareja para comprender mejor cómo las galaxias y los monstruosos agujeros negros de sus centros se fusionan, algo común en el universo primitivo. Pero a pesar de ser habituales, son difíciles de ver y de confirmar.
PG 1302-102 es uno de solo un puñado de buenos candidatos a ser agujeros negros binarios. Fue descubierto a principios de este año por investigadores del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, después de que estudiaran una inusual señal de luz procedente del centro de una galaxia. Los investigadores demostraron que la señal variable es probablemente producida por el movimiento de los dos agujeros negros, que giran uno alrededor del otro cada cinco años. Y aunque los agujeros negros no emiten luz, el material que los rodea sí lo hace. Ahora en este nuevo estudio, publicado en la edición de hoy de la revista Nature, los investigadores han encontrado más indicios que apoyan y confirman el baile apretado de estos agujeros negros . Empleando datos del ultravioleta tomados por GALEX y el Hubble consiguieron trazar los patrones cambiantes de luz de los últimos 20 años.
Viendo un exoplaneta en movimiento alrededor de una estrella lejana
17/9/2015 de Universidad de Toronto/ The Astrophysical Journal
Un equipo de astrónomos ha tomado las mejores imágenes hasta la fecha de un exoplaneta moviéndose en su órbita alrededor de una lejana estrella. Una serie de imágenes captadas entre noviembre de 2013 y abril de 2015 muestra el exoplaneta β Pic b mientras se desplaza durante un año y medio de su periodo orbital de 22 años.
Descubierto en 2008, β Pic b es un planeta gigante gaseoso con entre diez y doce veces las masa de Júpiter, con una órbita de aproximadamente el diámetro de Saturno. Es parte del dinámico y complejo sistema de la estrella β Pictoris que se encuentra a más de 60 años-luz de la Tierra. El sistema incluye cometas, nubes de gas en órbita y un enorme disco de escombros que en nuestro Sistema Solar se extendería desde la órbita de Neptuno a casi dos mil veces la distancia de la Tierra al Sol.
Como existe una interacción gravitatoria entre el planeta y el disco de escombros, el sistema constituye para los astrónomos un laboratorio ideal donde comprobar teorías de la formación de sistemas planetarios más allá del nuestro. «Las imágenes representan las medidas más precisas hasta la fecha de la posición del planeta», comenta Maxwell Millar-Blanchaer, autor principal del trabajo.»Además con [el instrumento] GPI (Gemini Planet Imager) podemos ver tanto el disco como el planeta en precisamente el mismo instante. Con lo que sabemos del disco y del planeta podemos realmente tener una idea de la arquitectura del sistema planetario y de cómo interacciona todo».
El artículo incluye mejoras de las medidas de la órbita del exoplaneta y del anillo de material que rodea la estrella que arrojarán luz sobre la relación dinámica entre los dos. También incluye la medida más precisa de la masa de β Pictoris y muestra que es muy poco probable que β Pictoris b pase directamente entre nosotros y su estrella progenitora.
Una estrella agonizante sufre de ‘latidos irregulares’
17/9/2015 de University of Warwick / Astrophysical Journal
La estrella con el latido irregular, PG1149+057,es una enana blanca pulsante, el corazón agotado de una estrella evolucionada. Se trata de un objeto extremadamente denso, casi por completo formado por carbono y oxígeno. Crédito: UDS/CNRS aladin.u-strasbg.fr/AladinLite/.
Un equipo de astrónomos de la Universidad de Warwick ha descubierto que algunas estrellas agonizantes sufren ‘latidos irregulares’, es decir, episodios en los que aumenta rápidamente el brillo de lo que parecen estrellas enanas blancas pulsantes, que son estrellas que se encuentran en las fases finales de sus ciclos de vida.
En la enana blanca PG1149+057, además del ritmo regular de pulsaciones esperado, que hacen que el brillo de la estrella aumente y disminuya en un pequeño porcentaje cada pocos minutos, los investigadores observaron algo completamente inesperado cada pocos días: explosiones arrítmicas, masivas, que rompían el pulso regular de la estrella y calentaban de forma significativa su superficie durante muchas horas.
La estrella con el latido irregular, PG1149+057, es una enana blanca pulsante, que es el núcleo agotado de una estrella evolucionada, una estrella extremadamente densa que está compuesta casi por entero de carbono y oxígeno. Nuestro Sol se convertirá al final en una enana blanca dentro de más de 6 mil millones de años, después de que agote su combustible nuclear.
Hace décadas que se conocen las pulsaciones de las enanas blancas, y algunas son relojes excepcionales, con pulsaciones que se han mantenido casi perfectamente regulares durante más de 40 años. Las pulsaciones se piensa que son una fase natural que alcanza la enana blanca cuando llega a la temperatura adecuada para generar una mezcla de átomos de hidrógeno parcialmente ionizados en su superficie. La mezcla de átomos excitados puede almacenar y luego emitir energía, haciendo que la estrella resuene con pulsaciones cada pocos minutos.
Existe un intervalo muy estrecho de temperaturas superficiales a las que pueden excitarse las pulsaciones en enanas blancas, y hasta ahora las irregularidades han sido observadas solo en las más frías de las que pulsan. Por tanto, puede que estas explosiones irregulares no sean sólo una rareza: tienen el potencial de cambiar el modo en que los astrónomos entienden el modo en que las pulsaciones, los latidos regulares, llegan a su final en las enanas blancas.
Descubren que el cuásar más cercano es alimentado por un agujero negro doble
17/9/2015 de HubbleSite / The Astrophysical Journal
Esta ilustración de artista muestra un agujero negro binario encontrado en el centro de la galaxia que alberga el cuásar más cercano a la Tierra, Markarian 231. La pareja de agujeros negros genera tremendas cantidades de energía que hacen que el núcleo de la galaxia brille mucho más que los miles de millones de estrellas del resto de la galaxia. Crédito: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).
Un equipo de astrónomos ha descubierto con el telescopio espacial Hubble que Markarian 231 (Mrk 231), la galaxia más cercana a la Tierra que alberga un cuásar, está alimentada por dos agujeros negros centrales que giran ferozmente uno alrededor del otro.
El descubrimiento sugiere que los cuásares – los núcleos brillantes de las galaxias activas – pueden normalmente albergar dos agujeros negros supermasivos centrales que se colocan en órbita uno alrededor del otro como resultado de la fusión entre dos galaxias. Como una pareja de patinadores que giran, el dúo de agujeros negros genera tremendas cantidades de energía que hacen que el núcleo de la galaxia brille más que los miles de millones de estrellas que componen el resto de la galaxia. Esta clase de núcleo es lo que los científicos consideran un cuásar.
Los científicos estudiaron observaciones de archivo del Hubble de la radiación ultravioleta emitida desde el centro de Mrk 231 para descubrir lo que describen como «propiedades extremas y sorprendentes». Si solo estuviera presente un agujero negro en el centro del cuásar, todo el disco de acreción de gas caliente de los alrededores brillaría en rayos ultravioleta. Sin embargo, el resplandor en el ultravioleta del disco de polvo cae bruscamente hacia el centro. Esto supone una evidencia observacional de que el disco tiene un gran dónut de material rodeando el agujero negro central. La mejor explicación para los datos observados, basada en modelos dinámicos, es que el centro del disco ha sido excavado por la acción de dos agujeros negros en órbita uno alrededor del otro. El segundo y más pequeño de los agujeros negros está en órbita por el borde interno del disco de acreción y posee su propio minidisco que brilla en el ultravioleta.
«Estamos extremadamente entusiasmados con este descubrimiento porque no solo demuestra la existencia de un agujero negro binario cercano en Mkr231 sino que señala un nuevo camino para buscar de manera sistemática agujeros negros usando la naturaleza de su emisión en luz ultravioleta», afirma Youjun Lu de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China.
Un espectacular panorama de Plutón iluminado desde atrás
18/9/2015 Johns Hopkins University
Sólo 15 minutos después de su máximo acercamiento a Plutón, el 14 de julio de 2015, la nave New Horizons de NASA miró atrás hacia el Sol y captó esta imagen de las escarpadas montañas heladas y las llanuras de hielo que se extienden hacia el horizonte de Plutón. La suave extensión de Sputnik Planum está flanqueada al oeste (izquierda) por escarpadas montañas de hasta 3500 m de altura. La iluminación desde atrás resalta más de una docena de capas de niebla en la tenue pero distendida atmósfera de Plutón. Esta escena mide 380 km de ancho. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Las últimas imágenes de la nave espacial New Horizons de NASA han asombrado a los científicos, no sólo por las asombrosas imágenes de las majestuosas montañas heladas de Plutón, los flujos de nitrógeno congelado y las evocadoras neblinas bajas, sino también por su aspecto ártico extrañamente familiar.
Este nuevo panorama del creciente de Plutón muestra una visión oblicua de los paisajes plutonianos, dramáticamente iluminados desde atrás por el Sol. Resalta de manera espectacular la variedad de terrenos de Plutón y su extensa atmósfera. La escena mide 1250 kilómetros de ancho.
«Esta imagen realmente te hace sentir que estás allí, en Plutón, explorando el paisaje por tí mismo», afirma el investigador principal de New Horizons, Alan Stern. «Pero esta imagen es también un tesoro científico, pues revela nuevos datos acerca de la atmósfera, las montañas, los glaciares y las llanuras de Plutón».
Gracias a la iluminación favorable y a su alta resolución, esta imagen también desvela nuevos detalles de las nieblas en la tenue pero extensa atmósfera de nitrógeno de Plutón. La imagen muestra más de una docena de delgadas capas de bruma que se extienden desde cerca del suelo hasta casi 100 kilómetros por encima de la superficie.
«Además de ser visualmente espectaculares, estas brumas bajas apuntan a que el tiempo meteorológico cambia en Plutón día tras día, igual que lo hace en la Tierra», afirma Will Grundy.
Combinada con otras fotografías recientemente llegadas, esta nueva imagen también proporciona indicios de la existencia en Plutón de un ciclo «hidrológico» notablemente parecido al de la Tierra, pero con hielos suaves y exóticos, incluyendo nitrógeno en lugar de hielo de agua. Áreas brillantes al este de la gran llanura helada informalmente llamada Sputnik Planum parecen haber sido cubiertas por estos hielos, que pueden haberse evaporado desde la superficie de Sputnik y luego se redepositaron al este. El panorama muestra también glaciares fluyendo de regreso a Sputnik Planum desde esta región. Estas formaciones son similares a los flujos congelados en los márgenes de los casquetes polares de Groenlandia y la Antártida.
La atmósfera de la estrella puede utilizarse para predecir la composición de los exoplanetas rocosos
18/9/2015 de Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço / Astronomy & Astrophysics
Ilustración de artista que muestra un detalle del exoplaneta Coroto-7b. Corot-7b está tan cerca de su estrella progenitora nodriza que debe de experimentar condiciones extremas. Este planeta tiene cinco veces la masa de la Tierra y es el exoplaneta conocido que más cerca está de su estrella. Crédito: ESO/L. Calçada.
En dos artículos publicados recientemente, investigadores del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço demuestran que la proporción entre algunos elementos pesados de una estrella, como el magnesio, el silicio y el hierro, ejercen una influencia crucial en la composición de los exoplanetas rocosos.
En varios trabajos anteriores se sugería que la proporción de hierro, magnesio y silicio en el Sol es similar a la de la Tierra, Venus, Marte y algunos meteoritos. Por tanto, en el Sistema Solar, la abundancia relativa de estos elementos en la fotosfera del Sol puede emplearse para deducir la composición y estructura de los planetas rocosos.
Ahora los astrónomos han empleado espectros de alta resolución para determinar los parámetros estelares y proporciones de varios de estos elementos en tres estrellas con exoplanetas conocidos: CoRoT-7, Kepler-10 y Kepler-93. Los resultados muestran que en los exoplanetas analizados y en sus estrellas progenitoras se observa el mismo tipo de relación que fue medida entre las composiciones químicas de los cuerpos del Sistema Solar.
Nuno Cardoso comenta: «Los datos demuestran que un análisis detallado de la composición química de las estrellas con planetas es importante, no sólo para determinar la arquitectura de los sistemas planetarios, sino también para inferir su estructura interna, composición e incluso potencial de habitabilidad de planetas individuales». Además la proporción magnesio/silicio puede jugar un papel fundamental en la estructura y composición química de exoplanetas terrestres. Esta fracción es, por tanto, la clave para medir algunas características de los exoplanetas, como la masa o el radio.
Primera evidencia directa de «metamorfosis» de galaxias
18/9/2015 de Cardiff University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
La galaxia NGC 4725 es una galaxia de disco, como nuestra vecina más cercana, Andrómeda, incluida en el gran mapa del proyecto ATLAS de Herschel, con el que se ha estudiado la ‘metamorfosis’ de las galaxias. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SST/R. Kennicutt (University of Arizona) and the SINGS Team.
Un equipo internacional de científicos ha demostrado por primera vez que las galaxias pueden cambiar su estructura en el transcurso de su tiempo de vida. Observando el cielo tal como es hoy en día y mirando hacia atrás con los telescopios Hubble y Herschel, los investigadores han demostrado que una gran proporción de galaxias ha sufrido una importante «metamorfosis» desde que se formaron inicialmente después del Big Bang.
En su estudio, los astrónomos observaron unas 10 000 galaxias actualmente presentes en el Universo usando un catálogo del cielo creado por los proyectos ATLAS y GAMA de Herschel. Clasificaron las galaxias en dos tipos principales: galaxias con forma de disco, planas y en rotación (muy parecidas a nuestra propia galaxia, la Vía Láctea); y grandes galaxias esféricas con un enjambre de estrellas desordenadas.
Empleando los telescopios Hubble y Herschel, los investigadores miraron entonces más lejos en el Universo, y por tanto hacia el pasado, para observar las galaxias que se formaron poco después del Big Bang.
Los científicos demostraron que el 83 por ciento de todas las estrellas que se formaron después del Big Bang estaban inicialmente en una galaxia con forma de disco. Sin embargo, sólo el 49 por ciento de las estrellas que existen hoy en día en el Universo están en galaxias de disco, las restantes se encuentran en galaxias esféricas.
Los resultados sugieren una masiva transformación en la que galaxias de disco se convirtieron en galaxias esféricas. Esta transformación pudo producirse por la fusión de galaxias de disco que formaron nuevas galaxias sin disco y con la estrellas distribuidas de forma desordenada. También pudo ocurrir que las estrellas formadas en el disco vayan emigrando lentamente hacia el centro, produciendo allí una acumulación esférica de estrellas.
5 mil millones de años-luz de tamaño: la mayor estructura del Universo
18/9/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Una imagen de la distribución de GRB en el cielo a una distancia de 7 mil millones de años-luz, centrada en el anillo recién descubierto. Las posiciones de los GRB están marcadas con puntos azules y la Vía Láctea se incluye para tener una referencia, cruzando la imagen de izquierda a derecha. Crédito: L. Balazs.
Un equipo de astrónomos húngaros y estadounidenses ha encontrado lo que parece ser la estructura más grande del Universo observable: un anillo de nueve estallidos de rayos gamma (GRB) – y por tanto, de sus correspondientes galaxias – de 5 mil millones de años-luz de tamaño. Los estallidos de rayos gamma son los eventos más luminosos del Universo, y emiten en unos pocos segundos tanta energía como el Sol a lo largo de sus 10 mil millones de años de vida. Se piensa que son el resultado de estrellas masivas que colapsan formando agujeros negros. Su enorme luminosidad ayuda a los astrónomos a cartografiar las posiciones de galaxias lejanas, algo que aprovechó el equipo de astrónomos.
Los GRB que conforman el anillo recién descubierto fueron observados empleando varios observatorios espaciales y en tierra. Parecen encontrarse a distancias de nosotros muy similares (unos 7 mil millones de años-luz) en un círculo que cubre 36º del cielo, o más de 70 veces el diámetro de la Luna llena. Esto implica que el anillo tiene más de 5 mil millones de años-luz de tamaño y, según el profesor Lajos Balazs del observatorio Konkoly de Budapest, hay sólo una probabilidad entre 20 000 de que los GRB se encuentren dispuestos de este modo por casualidad.
«Si el anillo representa una estructura espacial real, entonces tenemos que estar viéndola casi de cara por las pequeñas diferencias de las distancias que hay de los GRB al centro del objeto. El anillo podría también ser la proyección de una esfera en la que los GRB se produjeron en el intervalo de 250 millones de años, un periodo corto de tiempo comparado con la edad del Universo». Si se tratase del anillo de una proyección esferoidal estaría reflejando los filamentos de cúmulos de galaxias observados alrededor de vacíos en el Universo. Sin embargo, el anillo recién descubierto es por lo menos diez veces mayor que los vacíos conocidos.
El profesor Balazs comenta: «Si tenemos razón, esta estructura contradice los modelos actuales del Universo». La mayoría de los modelos cosmológicos actuales indican que la estructura del cosmos es uniforme a grandes escalas.Otros resultados recientes y este descubrimiento contradicen dicho principio, que coloca un límite teórico de 1200 millones de años-luz para el tamaño de las estructuras más grandes. El anillo descubierto es casi cinco veces mayor.
La materia oscura escondida en estrellas puede causar oscilaciones observables
21/9/2015 de Phys.org / Physical Review Letters
Esta imagen es una representación gráfica de ondas acústicas resonando en el interior de una estrella similar al Sol. Los colores rojo y azul muestran el desplazamiento de elementos en direcciones opuestas. Crédito: ESO.
La materia oscura nunca ha sido observada directamente pero los científicos saben que algo masivo está ahí fuera debido a sus efectos gravitatorios sobre la materia visible. Una explicación de cómo una cantidad tan enorme de materia parece estar justo delante de nuestros ojos y aún así es completamente invisible con métodos convencionales es que la materia oscura se esconde en los centros de las estrellas.
En un nuevo estudio, un equipo de físicos ha investigado la posibilidad de que grandes cantidades de materia escondida dentro de las estrellas pueda estar compuesta por partículas hipotéticas extremadamente ligeras llamadas axiones, que son uno de los principales candidatos a constituir la materia oscura. «Nuestro trabajo estudia cómo la materia oscura se acumula en el interior de las estrellas si la materia oscura está compuesta por partículas bosónicas masivas (los axiones son un ejemplo de tales partículas)», comenta Richard Brito, de la universidad de Lisboa. «Nuestros resultados muestran que la acreción de materia oscura por estrellas no conduce a un colapso gravitacional, sino que produce vibraciones características en las estrellas».
Los investigadores demostraron teóricamente que si se acumulan muchos axiones en el interior de estrellas normales, entonces el núcleo de materia oscura oscilaría. El núcleo oscilante causaría a su vez la oscilación del fluido de la estrella en consonancia con él a una frecuencia específica relacionada con la masa de la estrella, o en múltiplos de esta frecuencia. Para la masa de un axión típico, las estrellas oscilantes emitirían radiación de microondas y podrían tener efectos observables.
«De hecho, ya existe toda una rama de física llamada astrosismología que estudia la estructura interna de las estrellas observando sus modos de oscilación. Es algo muy parecido al modo en que los científicos estudian la estructura interna de la Tierra observando las ondas sísmicas. Es posible que las oscilaciones de una estrella producidas por un núcleo de materia oscura pudieran ser observadas empleando métodos parecidos. Dado que estas estrellas vibrarían con frecuencias muy específicas, su detección sería un indicio de la presencia de materia oscura. La astrosimología se encuentra todavía en su infancia pero se convertirá, casi con toda seguridad, en un método preciso de observar las estrellas en el futuro».
Proponen un nuevo método para cartografiar el cosmos en 3D utilizando los estallidos rápidos en radio
21/9/2015 de The University of British Columbia (UCB) / Physical Review Letters
Investigadores de la Universidad de British Columbia proponen un nuevo método para calcular distancias en el cosmos utilizando misteriosas explosiones de energía. Su estudio propone un nuevo modo de cálculo de distancias cosmológicas empleando los estallidos de energía también conocidos como estallidos rápidos en radio. El método permite a los astrónomos situar galaxias lejanas en las tres dimensiones del espacio y así cartografiar el cosmos.
Algún fenómeno astrofísico desconocido provoca estos estallidos de energía que aparecen como breves destellos de ondas de radio. Aunque sólo se han registrado 10 estallidos rápidos en radio, los científicos piensan que podría haber miles de ellos cada día.
Mientras estos estallidos rápidos en radio viajan hacia la Tierra, se dispersan y llegan en momentos diferentes según sus longitudes de onda. Los investigadores proponen emplear este retraso temporal entre los momentos de llegada de las diferentes frecuencias para cartografiar el cosmos. La cantidad de dispersión de la señal que llega a la Tierra proporciona a los científicos una indiciación de cuántos electrones y, por extensión, cuánto material incluyendo estrellas, gas y materia oscura, existe entre la Tierra y la fuente de los estallidos.
El radiotelescopio CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) podría ofrecer el primer conjunto regular de datos de los estallidos rápidos de radio. El proyecto es una colaboración entre las universidades canadienses UBC, McGill y la Universidad de Toronto y está actualmente siendo construido en el observatorio Dominion Radio Astrophysical Observatory en Penticton, Canadá.
La historia corregida de las manchas solares sugiere que el cambio climático desde la Revolución Industrial no se debe a comportamientos naturales del Sol
21/9/2015 de IAU
Un dibujo del Sol hecho por Galileo Galilei el 23 de junio de 1613 mostrando las posiciones y número de manchas solares. Galielo fue uno de los primeros en observar y documentar las manchas solares. Crédito: The Galileo Project/M. Kornmesser.
El proyecto Sunspot Number, el experimento científico más largo que aún sigue activo, es una herramienta crucial empleada para estudiar la dinamo solar, la meteorología espacial y el cambio climático. Ahora ha sido recalibrado y muestra una robusta historia de la actividad solar de los últimos siglos. El nuevo registro no muestra la tendencia alcista desde 1700 observada anteriormente. Esto sugiere que el aumento de las temperaturas globales desde la Revolución Industrial no puede ser atribuido a una mayor actividad solar.
El mínimo de Maunder, entre 1645 y 1715, cuando las manchas solares eran pocas y los inviernos duros, sugiere la existencia de una relación entre la actividad solar y el cambio climático. Hasta ahora había un consenso general de que la actividad solar ha ido creciendo durante los últimos 300 años (desde el final del Mínimo de Maunder), alcanzando su máximo en el siglo XX (llamado por algunos el Gran Máximo Moderno). Esta tendencia ha llevado a algunos a concluir que el Sol ha jugado un papel importante en el cambio climático moderno. Sin embargo, existe una discrepancia entre dos series paralelas de contajes de manchas solares que ha sido objeto de debate entre los científicos.
Los dos métodos de contaje de número de manchas solares – llamados Wolf Sunspot Number y Group Sunspot Number – indican niveles de actividad solar significativamente diferentes antes de 1885 y también alrededor de 1945. Ahora, estas discrepancias han sido eliminadas, ya no existe ninguna diferencia importante entre los dos registros históricos.
La nueva corrección al número de manchas solares, llamada Sunspot Number Version 2.0, dirigida por Frédéric Clette (Director of the World Data Centre [WDC]–SILSO), Ed Cliver (National Solar Observatory) y Leif Svalgaard (Stanford University, California, USA), anula la afirmación de que haya existido un Gran Máximo Moderno. Los resultados hacen difícil explicar los cambios observados en el clima que empezaron en el siglo XVIII y se extendieron durante la Revolución Industrial hasta el siglo XX como fruto de un comportamiento natural del Sol.
El proyecto Dark Energy Survey encuentra más vecinas celestes
21/9/2015 de Fermilab
El Dark Energy Survey ha cartografiado un octavo del cielo completo (la región sombreada en rojo) usando la cámara Dark Energy Camera del telescopio Blanco del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo en Chile. Esta mapa ha permitido descubrir 17 candidatas a galaxia enana en los últimos 6 meses (puntos rojos), incluyendo las ocho nuevas candidatas ahora anunciadas. Varias de las candidatas están muy cerca de las dos mayores galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea, las Nubes de Magallanes. Ilustración: Dark Energy Survey Collaboration.
Científicos del proyecto Dark Energy Survey han descubierto ocho objetos débiles cerca de nuestra galaxia la Vía Láctea. Los datos indican que, como los objetos encontrados por el mismo equipo a principios de este año, se trata probablemente de galaxias satélite enanas, el tipo de galaxia más pequeño y cercano.
Las galaxias satélite son pequeños objetos celestes que están en órbita alrededor de galaxias mayores, como nuestra propia Vía Láctea. Las galaxias enanas pueden tener menos de 1000 estrellas, en contraste con la Vía Láctea, una galaxia de tamaño medio que contiene miles de millones de estrellas. Los científicos han predicho que las galaxias mayores se forman a partir de galaxias más pequeñas, que se piensa que son especialmente ricas en materia oscura, la sustancia que constituye un 25 por ciento de la energía y materia totales del universo. Las galaxias satélite enanas, por tanto, son consideradas clave para comprender la materia oscura y los procesos a partir de los cuales se forman las galaxias mayores.
Los científicos sólo pueden ver las galaxias enanas menos brillantes cuando se encuentran cerca y anteriormente solo habían encontrado unas pocas. Si estos nuevos descubrimientos son representativos del cielo entero, podría haber muchas más galaxias escondidas en nuestro vecindario cósmico.
El más cercano de estos objetos recién descubiertos se encuentra a 80 000 años-luz y el más lejano, a unos 700 000 años-luz de distancia. Estos objetos son, en promedio, alrededor de mil millones de veces menos brillantes que la Vía Láctea y un millón de veces menos masivos. La menos brillante de las nuevas candidatas a galaxias enanas tiene unas 500 estrellas.
Dado que se piensa que las galaxias enanas están formadas principalmente por materia oscura, con muy pocas estrellas, se trata de objetivos excelentes para explorar las propiedades de la materia oscura. Los próximos análisis confirmarán si estos nuevos objetos son de hecho galaxias satélite enanas y si pueden detectarse señales de materia oscura en ellas.
Las parejas de agujeros negros supermasivos de las galaxias pueden ser más raros de lo que se pensaba
22/9/2015 de National Radio Astronomy Observatory / Astrophysical Journal Letters
A la izquierda se muestra la galaxia J0702+5002, que los investigadores han concluido que no es una galaxia con forma de X cuya forma ha sido causada por una fusión. A la derecha está la galaxia J1043+3131, que es una candidata «real» a ser un sistema fusionado. Crédito: Roberts, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Puede que haya menos pares de agujeros negros supermasivos en órbita alrededor uno del otro en los núcleos de las galaxias gigantes de lo que se pensaba, según un nuevo estudio realizado con datos del radiotelescopio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA).
Las galaxias masivas albergan agujeros negros con millones de veces más estrellas que nuestro Sol en sus centros. Cuando dos de estas galaxias chocan, sus agujeros negros supermasivos se unen en un apretado baile orbital que acaba con la fusión de la pareja. Ese proceso, según esperan los científicos, sería la fuente más intensa de las esquivas ondas gravitacionales, que aún no han sido detectadas de forma directa.
«Las ondas gravitacionales son la próxima gran frontera en astrofísica, y su detección proporcionará nuevos conocimientos del Universo», afirma David Roberts of Brandeis University. «»Es importante disponer de tanta información como sea posible acerca de las fuentes de estas ondas», añade.
Roberts y sus colaboradores estudiaron una muestra de galaxias llamadas «radiogalaxias con forma de X», cuya peculiar estructura señala la posibilidad de que los chorros de partículas superrápidas que emiten ondas de radio, expulsados desde discos de material que giran alrededor de los agujeros negros centrales, hayan cambiado de dirección por una fusión anterior con otra galaxia. Su análisis indica que de 52 objetos estudiados, sólo 11 son candidatos «genuinos» a ser galaxias resultantes de la fusión de dos galaxias anteriores. Extrapolando este resultado, los astrónomos estiman que menos del 1.3 por ciento de las galaxias con emisión en radio extensa han experimentado un episodio de fusión y, por tanto, pueden contener una pareja de agujeros negros supermasivos emitiendo ondas gravitacionales.
Los astrónomos identifican un nuevo agujero negro de tamaño medio
22/9/2015 de University of Maryland / Astrophysical Journal Letters
Las regiones centrales de la galaxia NGC 1313 muestran de manera evidente el estado muy activo de la galaxia, con muchas zonas de formación de estrellas. La galaxia también alberga la fuente ultraluminosa de rayos X NGC1313X-1, candidata a ser un agujero negro de masa intermedia según un nuevo estudio. Crédito: ESO.
Casi todos los agujeros negros tienen uno de dos tamaños: los agujeros negros de masa estelar que pesan hasta unas pocas docenas de veces lo que nuestro Sol o agujeros negros supermasivos con masas que van de millones a varios miles de millones de la masa de nuestro Sol. Los astrónomos piensan que existen los agujeros negros de tamaño intermedio entre estos dos, pero las evidencias han sido difíciles de conseguir, conociéndose hasta ahora apenas media docena de candidatos.
Un equipo de astrónomos ha encontrado indicios de un nuevo agujero negro de masa intermedia, con unas 5000 veces la masa del Sol. El descubrimiento añade un candidato más a la lista de agujeros negros potencialmente de tamaño medio, ayudando al mismo tiempo a reforzar la idea de que estos objetos existen realmente.
El resultado sigue a un descubrimiento similar de estos científicos empleando la misma técnica, publicado en agosto de 2014. Mientras que el estudio anterior midió un agujero negro de 400 veces la masa del Sol usando datos del satélite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de NASA, el estudio actual empleó datos del satélite XMM-Newton de ESA.
«Este resultado apoya la idea de que existen agujeros negros de todos los tamaños. Cuando describes algo por primera vez siempre hay dudas», afirma el autor principal, Dheeraj Pasham. «Identificar un segundo candidato con un instrumento diferente da peso a ambos descubrimientos y nos proporciona confianza en nuestra técnica».
El nuevo candidato a agujero negro de masa intermedia, conocido como NGC1313X-1, ha sido clasificado como una fuente ultraluminosa de rayos X y es de las fuentes de rayos X más luminosas del universo cercano.
La superficie del cometa cambia ante los ojos de Rosetta
22/9/2015 de ESA / Astronomy& Astrophysics
Secuencia de diez imágenes que muestra los cambios en la región Imhotep del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Las flechas señalan la posición de los cambios morfológicos en la superficie. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.
En los meses anteriores al perihelio del cometa 67P/ Chryumov-Gerasimenko, los científicos de Rosetta han sido testigos de cambios rápidos y dramáticos en la región de Imhotep. Desde su llegada en 2014 al cometa, Rosetta ha sido testigo de un aumento en la actividad del cometa, calentado por el cada vez más cercano Sol. Al incremento general de la emisión de gas y polvo se ha unido la aparición puntual de chorros de material y dramáticas explosiones en las semanas cercanas al perihelio, el punto de mayor acercamiento del cometa al Sol en su órbita, que se produjo el 13 de agosto de 2015.
Pero en junio de 2015, solo dos meses antes del perihelio, los científicos de Rosetta empezaron a notar cambios importantes en la superficie del propio núcleo. Estas alteraciones tan importantes han sido observadas en la región de Imhotep, que contiene terrenos suaves cubiertos por un material de grano fino y también grandes rocas, y que se encuentra en el lóbulo grande de 67P/G-C.
«Habíamos estado monitorizando la región de Imhotep desde agosto de 2014 y hasta mayo de 2015 no habíamos detectado cambios a escalas mayores de una décima de metro», comenta Olivier Groussin, del Laboratoire d’Astrophysique de Marseille. «Y entonces una mañana vimos que había ocurrido algo: la superficie de Imhotep había empezado a cambiar dramáticamente. Los cambios continuaron durante un tiempo».
Primero apareció una formación nueva redondeada en imágenes del 3 de junio. Las imágenes de días posteriores mostraron que esta formación crecía en tamaño, y que se le unía una segunda formación redondeada. El 2 de julio habían alcanzado diámetros de 220m y 140 m, respectivamente, y una tercera formación empezaba a aparecer. En el momento de la última imagen utilizada para este estudio, tomada el 11 de julio, estas tres estructuras se habían fundido en una mayor y otras dos formaciones habían aparecido. «Estos cambios espectaculares se están produciendo extremadamente rápido, con los bordes de las estructuras expandiéndose unas pocas decenas de centímetros por hora. Esto resalta la complejidad de los procesos físicos involucrados», añade Olivier.
El estudio de estrellas «bebé» revela características de las órbitas de los exoplanetas
22/9/2015 de University of St. Andrews / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)
Formación de estrellas y de sus planetas en el vivero estelar de Tauro, observada en luz de longitudes de onda de milímetros por el telescopio APEX de Chile. Crédito: ESO/APEX.
Los planetas «jupiteres calientes» son exoplanetas como Júpiter que se encuentran en órbitas 20 veces más cercanas a sus estrellas que la Tierra del Sol. Un equipo de investigadores ha descubierto ahora que estos «jupiteres calientes» pueden formarse y migrar hacia sus estrellas bebé en tan solo unos pocos millones de años.
En nuestro Sistema Solar, los planetas rocosos como la Tierra o Marte se encuentran cerca del Sol mientras que los planetas gigantes como Júpiter y Saturno están en órbita mucho más lejos. En 1995 se descubrió un planeta gigante muy cerca de su estrella. Dede entonces se han descubierto muchos más. Los astrónomos demostraron que estos planetas deben de formarse en la regiones exteriores del disco protoplanetario – la matriz a partir de la cual nacen la estrella central y los planetas que la rodean – y posteriormente emigran hacia el interior, evitando precipitarse contra su estrella.
Esto podría ocurrir muy pronto en las vidas de los planetas extrasolares, cuando se encuentran todavía en el interior de su disco primordial, o mucho más tarde, una vez se han formado varios planetas que interaccionan unos con otros en una coreografía bastante inestable, siendo algunos empujados a órbitas muy cercanas a la estrella. Los investigadores han descubierto ahora indicios preliminares del primero de los dos escenarios.
Observando estrellas recién nacidas en el vivero estelar de Tauro, a unos 450 años-luz de la Tierra, los investigadores demostraron que la última estrella bebé que estudiaron, apodada V830 Tau, muestra señales muy parecidas a las que produciría un planeta de 1.4 veces la masa de Júpiter y cuya órbita está 15 veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol.
El descubrimiento ayudará a los astrónomos a comprender mejor cómo los sistemas planetarios, como nuestro propio sistema solar, se forman y maduran.
Dos agujeros negros en curso de colisión
23/9/2015 de Columbia University / Nature
Investigadores de Columbia predicen que una pareja de agujeros negros de la constelación de Virgo chocarán antes de lo esperado. Arriba, una ilustración de artista del concepto de una fusión de agujeros negros. Crédito: P. Marenfeld/NOAO/AURA/NSF.
A principios de este año los astrónomos descubrieron lo que parecía ser una pareja de agujeros negros supermasivos girando hacia una colisión tan potente que enviaría una explosión de ondas gravitacionales a través del propio tejido del espacio-tiempo.
Ahora, en un nuevo estudio publicado en la revista Nature, astrónomos de Columbia University proporcionan datos adicionales de que una pareja de agujeros negros en órbita muy cerca uno del otro es responsable de los destellos rítmicos de luz procedentes del cuásar PG 1302-102.
Basándose en los cálculos de la masa de la pareja, los investigadores predicen que chocarán en 100 000 años a partir de ahora, un tiempo imposiblemente largo para los humanos pero un abrir y cerrar de ojos para una estrella o agujero negro. Moviéndose juntos en espiral a 3500 millones de años-luz, en la constelación de Virgo, la pareja se encuentra separada por sólo una semana-luz. Por comparación, la pareja de agujeros negros más cercana confirmada está separada por 20 años-luz.
Estimando la masa combinada y la masa relativa de los agujeros negros de PG 1302-102 han restringido el momento del choque a entre 20 000 y 350 000 años desde ahora, con 100 000 años como mejor estimación.
Los radiotelescopios podrían observar estrellas escondidas en el centro galáctico
23/9/2015 de CfA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
En esta imagen infrarroja del telescopio espacial Spitzer, los vientos estelares expulsados por la estrella Zeta Ophiuchi, que se mueve rápidamente, están creando un frente de choque que vemos como resplandecientes hilos de tela de araña, y que sólo se observan en luz infrarroja. Un proceso similar en el centro galáctico podría permitirnos detectar estrellas que no podemos ver de otro modo, según una nueva investigación. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El centro de nuestra Vía Láctea es un lugar misterioso. No solo se encuentra a miles de años-luz de distancia sino que también está envuelto por tanto polvo que la mayoría de las estrellas se vuelven invisibles. Ahora investigadores de Harvard proponen un nuevo modo de quitar la niebla y observar las estrellas escondidas allí. Sugieren buscar las ondas de radio procedentes de estrellas supersónicas.
«Hay mucho que desconocemos del centro galáctico y mucho que queremos aprender», comenta el autor principal del estudio, Idan Gunsburg del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). «Empleando esta técnica pensamos que podemos encontrar estrellas que nadie ha visto antes».
El largo camino desde el centro de nuestra Galaxia hasta la Tierra está tan lleno de polvo que de cada billón de fotones de luz visible que vienen hacia nosotros, sólo un fotón alcanza nuestros telescopios. La ondas de radio, de una parte diferente del espectro electromagnético, tienen energías menores y longitudes de onda más largas. Pueden atravesar el polvo sin impedimentos.
Las estrellas no son suficientemente brillantes en radio para que las podamos detectar a tales distancias. Pero si una estrella está viajando a través del gas más rápido que el sonido, la situación cambia. El material expulsado de la estrella como viento estelar puede introducirse entre los gases interestelares y crear una onda de choque. Y a través de un proceso llamado radiación de sincrotrón, los electrones acelerados por esa onda de choque producen emisión en radio que podríamos en principio detectar. «En cierto sentido, es como buscar el equivalente cósmico de la explosión sónica de un avión», explica Ginsburg.
Para crear una onda de choque, la estrella tendría que desplazarse a una velocidad de miles de kilómetros por segundo. Esto es posible en el centro galáctico por la fuerte influencia gravitatoria que ejerce el agujero negro supermasivo sobre las estrellas. Los investigadores sugieren buscar este efecto en una estrella ya conocida llamada S2. Esta estrella, que es suficientemente brillante y caliente para ser observada en el infrarrojo a pesar de todo el polvo, alcanzará su máximo acercamiento al centro galáctico a finales de 2017 o principios de 2018. Cuando lo haga, los radioastrónomos podrían apuntar a ella y buscar las emisiones en radio de su onda de choque.
Vapor de agua en un lugar inesperado
23/9/2015 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
![Artist’s impression of a pre-transitional disk. A recent study has, for the first time, found water vapor in the inner regions of such a disk. [NASA/JPL-CALTECH]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/09/fig11.jpg)
Impresión de artista de un disco pretransitorio. Un estudio reciente ha descubierto por primera vez vapor de agua en las regiones interiores de un disco de este tipo. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El disco protoplanetario alrededor de Dor 44 es bastante ordinario en la mayoría de aspectos. Pero un estudio reciente ha descubierto que este disco contiene vapor de agua en sus regiones interiores, siendo ésta la primera detección de vapor de agua en un disco de este tipo.
Dor 44 es un disco de transición: un tipo de disco protoplanetario que ha sido limpiado, por lo menos en parte, de pequeños granos de polvo en la regiones interiores del disco. Se piensa que este proceso ocurre como resultado de las interacciones dinámicas con un protoplaneta situado en el interior del disco: el planeta limpia un hueco a lo largo de su órbita.
Los discos protoplanetarios que rodean jóvenes estrellas de poca masa a menudo contienen vapor de agua, pero sus discos transitorios están típicamente «secos»: no se detecta vapor de agua de las regiones interiores del disco. Esto es probablemente porque el vapor de agua resulta fácilmente disociado por radiación del ultravioleta lejano emitida por la joven estrella caliente.
Pero DoAr 44 es la excepción. El disco de este sistema aún no ha limpiado la región interior por lo que se le llama pretransitorio. Y es el único disco conocido con un gran hueco interior que alberga cantidades detectables de vapor de agua. Los investigadores piensan que el polvo del disco y el propio vapor de agua han servido de escudos frente a la intensa radiación de la estrella central permitiéndole conservar unas condiciones físicas y químicas similares a las de las regiones de formación de planetas terrestres de los discos protoplanetarios clásicos, a pesar de haber formado un gran hueco interno.
Detectan el frente de choque que va por delante de un júpiter caliente
23/9/2015 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
![Artist’s impression of a hot Jupiter preceded by a bow shock, as it orbits its host star supersonically. Scientists have recently discovered evidence of a shock ahead of the exoplanet HD 189733b. [NASA, ESA and A. Schaller (for STScI)]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/09/fig13-702x336.jpg)
Impresión de artista de un júpiter caliente precedido por un frente de choque mientras se encuentra en órbita a velocidad supersónica alrededor de su estrella. Los científicos han descubierto recientemente indicios de un frente delante del exoplaneta HD 189733b. Crédito: NASA, ESA y A. Schaller (del STScI)]
Al girar alrededor de sus estrellas, los jupiteres calientes pueden alcanzar velocidades que superan la velocidad del sonido en el material que les rodea, creando teóricamente un frente de choque delante de ellos. Ahora, un nuevo estudio ha anunciado la detección de un frente de este tipo delante del exoplaneta en tránsito HD 189733b, que constituye un potencial indicador del notablemente intenso campo magnético del planeta.
Debido a la proximidad a sus estrellas, los jupiteres calientes se desplazan muy rápido a través del viento estelar y la corona que rodean la estrella. Cuando este desplazamiento es supersónico, el material que se encuentra por delante puede ser comprimido por un frente de choque y en el caso de un júpiter caliente en tránsito, este frente de choque pasará por delante de la estrella antes del tránsito del planeta.
En un estudio reciente, un equipo de investigadores dirigido por Wilson Cauley de Wesleyan University anuncia la detección de este pretránsito. El exoplaneta en cuestión es HD 189733b, uno de los jupiteres calientes más cercanos a nuestro Sistema Solar. Cuando los autores examinaron los espectros de transmisión de alta resolución de este sistema, descubrieron que con anterioridad al tránsito en el óptico del planeta se había producido una profunda depresión en la transmisión de las tres primeras líneas de Balmer del hidrógeno. Esto podría deberse a la absorción provocada por un frente de choque ópticamente grueso al pasar por delante de la cara de la estrella.
Tomando esta hipótesis como cierta, los autores crearon un modelo de la absorción esperada producida por un júpiter caliente con un frente de choque delantero. Usando este modelo, demostraron que el frente se encuentra a una distancia de 12.75 veces el radio del planeta. Esta distancia es sorprendentemente grande. Y si la posición del frente está determinada por el lugar donde se equilibran la presión magnetosférica del planeta y la presión del viento estelar, el campo magnético planetario tendría que ser al menos de 28 gauss. ¡Esto es siete veces la intensidad del campo magnético de Júpiter!
Los modelos actuales de exoplanetas a menudo asumen valores bajos del campo magnético, similares a los de los planetas de nuestro Sistema Solar. Pero si la intensidad del campo estimada para HD 189733b es común en los jupiteres calientes, entonces ha llegado la hora de cambiar estos modelos.
Material denso y caliente rodea la estrella de tipo O con el mayor campo magnético conocido
24/9/2015 de Florida Institute of Techonology / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
![THE MAGNETIC FIELD OF THE O-TYPE STAR CALLED NGC 1624-2 IS UNUSUALLY LARGE FOR ITS CLASS. PHOTO COURTESY OF SOHO/[INSTRUMENT] CONSORTIUM. SOHO IS A PROJECT OF INTERNATIONAL COOPERATION BETWEEN ESA AND NASA.](http://newsroom.fit.edu/files/2015/09/Petit-Magnetic-Star-jpg-CROP-660x400.jpg)
El campo magnético de la estrella de tipo O llamada NGC 1624-2 es inusualmente grande en comparación con el habitual en este tipo de estrellas. Crédito: SOHO Consortium (ESA/NASA).
Observaciones empleando el observatorio de rayos X Chandra de NASA han revelado que la magnetosfera inusualmente grande alrededor de una estrella de tipo O, llamada NGC 1624-2, contiene una fuerte tormenta de vientos estelares extremos y un plasma denso que engulle los rayos X antes de que puedan escapar al espacio.
Este descubrimiento, realizado por un equipo de investigadores dirigido por Véronique Petit del Instituto de Tecnología de Florida, puede ayudar a los científicos a comprender mejor el ciclo de vida de ciertas estrellas masivas, que son esenciales para crear los metales necesarios para la formación de otras estrellas y planetas.
La estrella masiva de tipo O – la clase de estrella más caliente y brillante del universo – posee la mayor magnetosfera conocida de su clase. Petit descubrió que el campo magnético de NGC 1624-2 atrapa el gas que intenta escapar de la estrella y esos gases absorben sus propios rayos X.
Los poderosos vientos estelares son de tres a cinco veces más rápidos que el viento solar de nuestro Sol y por lo menos 100 000 veces más densos. Estos vientos forcejean violentamente con el campo magnético y las partículas atrapadas crean la enorme aura de plasma muy denso y caliente de la estrella.
El campo magnético en la superficie de NGC 1624-2 es 20 000 veces más intenso que el de la superficie del Sol. Si NGC 1624-2 estuviera en el centro de nuestro Sistema Solar, el plasma caliente y denso llegaría casi hasta la órbita de Venus.
El agujero negro de la Vía Láctea muestra signos de actividad creciente
24/9/2015 de Chandra Observatory / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Una larga campaña de monitorizado del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea ha revelado un aumento en el número de destellos en rayos X que podría estar relacionado con el paso cercano del misterioso objeto polvoriento llamado G2. Créditos: imagen de NASA/CXC/MPE/G.Ponti et al; ilustración de NASA/CXC/M.Weiss
Tres telescopios espaciales en órbita de rayos X han detectado un incremento en los destellos de rayos X en el normalmente silencioso agujero negro gigante del centro de nuestra Vía Láctea después de un monitorizado de larga duración. Los científicos están intentando averiguar si este comportamiento es normal y no había sido detectado debido a la falta de seguimiento o si, por el contrario, estas fulguraciones son causadas por el reciente paso cercano de un misterioso objeto polvoriento.
El nuevo estudio revela que el agujero negro supermasivo, llamado Sagitarius A* (Sgr A*) ha estado produciendo un brillante destello en rayos X cada diez días. Sin embargo, durante el año pasado se produjo un aumento en un factor diez en el número de destellos brillantes de Sgr A*, cerca de uno al día. Este incremento se produjo poco después del acercamiento a Sgr A* de un misterioso objeto llamado G2.
«Durante varios años hemos estado registrando las emisiones en rayos X de Sgr A*. Esto incluye también el paso cercano de este objeto polvoriento», comenta Gabriele Ponti del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Alemania. «Hace un año o así pensamos que no había tenido absolutamente ningún efecto sobre Sgr A*, pero nuestros nuevos datos sugieren la posibilidad de que no fuera ese el caso».
Inicialmente los astrónomos pensaban que G2 era una extensa nube de gas y polvo. Sin embargo, tras pasar cerca de Sgr A* a finales de 2013 su aspecto apenas cambió, aparte de ser estirado por la gravedad del agujero negro. Esto condujo a nuevas teorías acerca de G2 que sostenían que se trata de una estrella rodeada por una envoltura de polvo.
«Es demasiado pronto para decir nada con seguridad, pero mantendremos los ojos de rayos X en Sgr A* durante los próximos meses», afirma la coautora del estudio Barbara De Marco. «Con suerte las nuevas observaciones nos dirán si G2 es responsable del cambio en su comportamiento o si el nuevo destello es sólo parte del modo en que se comporta el agujero negro».
Rosetta revela el ciclo del hielo de agua del cometa
24/9/2015 de ESA / Nature
Izquierda: imágenes tomadas en distintos momentos de la región Hapi del cometa 67P, con VIRTIS (izquierda), mapas de abundancia de hielo de agua (centro) y mapas de temperatura superficial. Derecha: el ciclo diario del hielo de agua. Durante el día, el hielo superficial y el más cercano a la superficie subliman; durante la noche la superficie se enfría y el vapor de agua procedente de capas subterráneas aún calientes se congela al llegar a la superficie, cubriéndola de nuevo con un manto de hielo fresco. Créditos: datos de ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR; M.C. De Sanctis et al (2015); imágenes del cometa de ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0.
Los cometas son cuerpos celestes compuestos por una mezcla de polvo y hielos, que expulsan de manera periódica cuando se aproximan a su punto de acercamiento máximo al Sol a lo largo de sus órbitas altamente excéntricas. Cuando la luz solar calienta el núcleo congelado de un cometa, el hielo que hay en él – principalmente agua pero también otras sustancias ‘volátiles’ como el monóxido de carbono y el dióxido de carbono – se convierten directamente en gas. Este gas fluye alejándose del cometa, transportando partículas de polvo consigo. Juntos gas y polvo construyen el brillante halo y las colas que son características de los cometas.
Ahora los científicos han empleado el espectrómetro Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) de la nave espacial Rosetta para estudiar la actividad creciente del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko, junto al cual viaja por el Sistema Solar. Han identificado una región en la superficie del cometa donde el hielo de agua aparece y desaparece en sincronía con su periodo de rotación. Este descubrimiento ha sido publicado hoy en la revista Nature.
«Hemos descubierto un mecanismo que rellena la superficie del cometa con hielo fresco a cada rotación: esto mantiene vivo al cometa», afirma Maria Cristina De Sanctis from INAF-IAPS, directora del estudio.
Los datos que sugieren que el hielo de agua de la superficie y el que se encuentra a pocos centímetros de profundidad bajo el suelo ‘subliman’ al ser iluminados por la luz solar, convirtiéndose en gas que se aleja del cometa. Entonces, mientras el cometa gira y la misma región se oscurece, la superficie se enfría de nuevo con rapidez. Sin embargo, las capas inferiores permanecen templadas gracias a la luz solar recibida durante las horas anteriores y, como resultado, el agua del subsuelo sigue sublimando y alcanzando la superficie a través del poroso interior del cometa. Pero en cuanto este vapor de agua subterráneo alcanza la superficie fría, se congela de nuevo cubriendo una parte de la superficie del cometa con una delgada capa de hielo fresco.
Descubren la sorprendente composición química de los anillos moleculares alrededor de una joven estrella
24/9/2015 de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) / The Astrophysical Journal
Imagen obtenida con ALMA de los dos anillos de DCO+ que circundan la estrella IM Lup. Los anillos revelan detalles sobre las condiciones de este joven disco protoplanetario. La existencia del anillo externo fue una sorpresa, y arroja nueva luz acerca de la formación de moléculas pesadas (las que contienen deuterio) en este sistema y otros similares. Créditos: K. Oberg, CfA; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).
Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos descubrió dos espectaculares anillos de moléculas alrededor de la joven estrella IM Lup, que se asemeja a nuestro Sol. Estos anillos están compuestos por uno de los iones pesados (moléculas cargadas eléctricamente) más comunes del Universo, DCO+ (deuterio, carbono y oxígeno). En esta molécula, el deuterio reemplaza el átomo de hidrógeno de la molécula HCO+ mediante un proceso conocido como intercambio hidrógeno-deuterio.
Este fenómeno químico revela nuevos datos sobre las condiciones del disco protoplanetario que rodea esta joven estrella. “Con ALMA podemos estudiar directamente la composición química de discos donde se están formando planetas en este momento”, afirma Karin Öberg, astrónoma del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge (Massachusetts) y autora principal de un artículo sobre este hallazgo publicado en el Astrophysical Journal. “Las moléculas formaron dos espectaculares anillos. El anillo interno esperábamos verlo, pero el descubrimiento del anillo externo fue una sorpresa total, y arroja nueva luz acerca de los confines de los discos protoplanetarios”.
Según los astrónomos, la presencia de un anillo de DCO+ más cerca de la estrella se debe a una combinación específica de bajas temperaturas y abundante gas de monóxido de carbono (CO), esencial para la formación de DCO+. Cerca de la estrella el entorno es demasiado caliente para la formación de DCO+, mientras que en las zonas más alejadas, el CO se congela por completo y forma una capa de hielo sobre los granos de polvo y los planetesimales.
La presencia del anillo externo indica que las condiciones del entorno no solo se vuelven más frías y oscuras al alejarse de la estrella, como era de esperar, sino que además se llega a un punto donde la densidad del disco es tan baja que parte de la luz de la estrella anfitriona puede penetrar hasta el plano medio del disco. Este fenómeno repone el gas de CO y reactiva la producción de DCO+. Así, las pesadas moléculas que contienen deuterio pueden formarse en más lugares alrededor de las jóvenes estrellas de lo que se creía hasta ahora.
Desvelan los secretos de las galaxias más brillantes del Universo
25/9/2015 de Haverford College / Nature
Ejemplo de detección de una galaxia submilimétrica (SMG) a un redshift de z=2.6 . Fuente: Robert R. Lindner.
Las galaxias más brillantes del Universo, conocidas como galaxias submilimétricas (SMG de sus siglas en inglés) no son visibles a simple vista. Pero vistas a través de un telescopio infrarrojo iluminan el firmamento. Estas galaxias son viejas, probablemente datan de hace 12 mil millones o 13 mil millones de años, y lo que las hace tan luminosas es que forman estrellas muy rápidamente. Por ejemplo, en nuestra Vía Láctea se forman una o dos estrellas al año, en promedio; estas SMG forman unas 1000. Los orígenes de este tipo de galaxias han sido inciertos desde su descubrimiento, pero ahora un nuevo artículo publicado en Nature por un equipo de investigadores dirigido por Desika Narayanan presenta el primer modelo viable.
«La gente ha estudiado diferentes tipos de modelos pero siempre violaban alguna condición observada», comenta Narayanan. «Lo que hemos hecho ha sido desarrollar el primer modelo en el que hemos sido capaces de hacer coincidir el rango de condiciones físicas que sabemos que existen. Así que es un resultado bastante interesante».
En la simulación de Narayan y sus colaboradores las SMG son fases naturales de larga duración en la evolución de las galaxias masivas, manteniendo ritmos de formación de estrellas de entre 500 y 1000 masas solares al año durante miles de millones de años. Además estos fértiles ritmos de formación estelar no son causados por galaxias que chocan entre sí, como se pensaba.
«La idea básica es que lo que pensábamos que eran casos claros de fusiones de galaxias probablemente son en realidad grupos de galaxias muy ricas en gas que están formando de manera colectiva toneladas de estrellas y son muy brillantes», afirma Narayan.
Un agujero negro que es 30 veces mayor de lo esperado
25/9/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Fotograma de una película que muestra un núcleo galáctico activo, con chorros de material expulsado desde un agujero negro central. Crédito: Crédito: NASA / Dana Berry / SkyWorks Digital (Visite http://www.nasa.gov/centers/goddard/mov/103893main_3SpeedyHotSpots.mov para ver la película completa).
El agujero negro central supermasivo de una galaxia descubierta recientemente es mucho mayor de lo que debería de ser posible, según las teorías actuales de evolución galáctica. Un nuevo trabajo de investigadores de las universidades de Keele y Central Lancashire demuestran que el agujero negro es mucho más masivo de lo que debería, comparado con la masa de la galaxia que lo alberga.
La galaxia, SAGE0536AGN, se piensa que tiene por lo menos 9 mil millones de años de edad y contiene un núcleo galáctico activo (AGN), un objeto increíblemente brillante originado por la acreción de gas por un agujero negro supermasivo central. El gas es acelerado a altas velocidades debido al inmenso campo gravitatorio del agujero negro, haciendo que emita luz.
Los investigadores han confirmado también la presencia del agujero negro midiendo la velocidad del gas que se mueve alrededor de él. Empleando el Southern African Large Telescope, los astrónomos observaron que la línea de emisión del hidrógeno en el espectro de la galaxia (en el que la luz es separada en los diferentes colores que la componen) es más ancha debido al efecto Doppler, según el cual la longitud de onda (o color) de la luz de los objetos es desplazada hacia el azul o el rojo dependiendo de si se está moviendo hacia nosotros o alejándose. El grado de ensanchamiento indica que el gas está girando a gran velocidad, como resultado del intenso campo gravitatorio del agujero negro.
Estos datos han sido utilizados para calcular la masa del agujero negro ya que cuanto mayor es el agujero, más ancha es la línea de emisión. El agujero negro de SAGE0536AGN se ha calculado que tiene 350 millones de veces la masa del Sol. Pero la masa de la galaxia, obtenida con medidas de los movimientos de sus estrellas, se ha calculado en 25 mil millones de masas solares. Esto es 70 veces mayor que el agujero negro, pero el agujero es todavía 30 veces mayor de lo esperado para una galaxia de este tamaño. El tiempo dirá si SAGE0536AGN es realmente un ejemplo raro o simplemente la primera de una nueva clase de galaxias.
Nueva teoría de «materia oscura sigilosa» podría explicar el misterio de la materia perdida del Universo
25/9/2015 de Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) / Physical Review Letters
Científicos de Lawrence Livermore han desarrollado un nuevo modelo de materia oscura, que habría sido fácilmente visible por su interacción con la materia ordinaria en el plasma a las temperaturas extremadamente altas que predominaban en el Universo temprano. Fuente: Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL).
Científicos del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) han desarrollado una nueva teoría que puede identificar la materia oscura que ha evitado su detección directa en experimentos realizados en tierra. Los investigadores han combinado técnicas de física teórica y computacional para crear un nuevo modelo de materia oscura. El modelo la define como naturalmente sigiliosa, difícil de detectar hoy en día, pero que habría sido fácil de ver en interacciones con materia ordinaria en el plasma a las temperaturas extremadamente altas que predominaban en el Universo temprano.
«Estas interacciones del Universo temprano son importantes porque las abundancias de materia ordinaria y oscura hoy en día son asombrosamente similares, sugiriendo que esto ocurrió por un mecanismo que estableció el equilibrio entre las dos antes de que el Universo se enfriase», afirma Pavlos Vranas del LLNL.
La clave de la doble personalidad de la materia oscura sigiliosa es su composición y el milagro del confinamiento. Como los quarks en un neutrón, a altas temperaturas estos constituyentes con carga eléctrica interaccionan casi con cualquier cosa. Pero a bajas temperaturas se unen para formar una partícula compuesta eléctricamente neutra. A diferencia del neutrón, que está unido por la interacción fuerte ordinaria de la cromodinámica cuántica, el neutrón sigiloso tendría que estar ligado por una nueva interacción fuerte todavía no observada, una forma oscura de la cromodinámica cuántica.
Similar a los protones, la materia oscura sigilosa es estable y no se desintegra en tiempos cósmicos. Sin embargo, como en la cromodinámica cuántica, produce un gran número de otras partículas nucleares que se desintegran poco después de su creación. Estas partículas pueden tener una carga eléctrica neta pero se habrían desintegrado hace mucho tiempo. En un colisionador de partículas suficientemente grande (como el Gran Colisionador de Hadrones, LHC, del CERN en Suiza) estas partículas pueden ser creadas de nuevo por primera vez desde las primeras épocas del Universo. Podrían generar señales únicas en los detectores de partículas ya que podrían tener carga eléctrica.
La «piel de serpiente» de Plutón revelada en nuevas imágenes
25/9/2015 de Nature
Una cordillera montañosa cubierta de crestas informalmente llamada Tartarus Dorsa. Crédito: NASA/JHUAPL/SWRI.
Las últimas imágenes llegadas a la Tierra de Plutón desde la nave New Horizons muestran un extraño terreno que parece la piel de una serpiente, arrugado con crestas y manchado con un material de color de óxido.
Muchas de las crestas siguen trayectorias paralelas, lo que sugiere que fueron formadas por algún tipo de mecanismo geológico global, quizás viento. Las cordilleras arrugadas parecen tener decenas de kilómetros de extensión. «No se trata de pequeñas ondas, se trata de estructuras gigantes», afirma Alex Parker, miembro del equipo científico de New Horizons en el Southwest Research Institute.
Hasta ahora Plutón ha resultado ser asombrosamente activo para tratarse de un mundo helado a 5 mil millones de kilómetros del Sol. Glaciares de nitrógeno se arremolinan alrededor de las bases de altas montañas, que se mantienen por la rigidez del hielo congelado a unos -235º, sólo 38 grados por encima del cero absoluto.
Las estructuras en forma de bloques que se ven aquí podrían ser montañas o icebergs. Crédito: NASA/JHUAPL/SWRI.
Otra imagen revela la superficie de Plutón todavía con más detalle, con resoluciones de hasta 250 metros. Fragmentos de bloques de montañas, cubiertos por lo que probablemente son moléculas de hidrocarbuors de color rojo oscuro y rodeados por hielo que se extiende por una cuenca conocida como Sputnik Planum. Visto desde arriba, el hielo parece cerrarse alrededor de las montañas escarpadas, recordando las bahías en el mar de hielo que rodea la Antártida. Pero algunas de estas ‘montañas’ podrían ser en realidad icebergs desacoplados del lecho rocoso que tienen debajo.
Llanuras con guijarros rodean montañas de hielo en esta zona de la superficie de Plutón. Crédito: NASA/JHUAPL/SWRI.
Vistas de cerca, incluso las superficies de hielo más suaves resultan ser notablemente complejas, con una textura llena de fosos u hoyuelos que podría deberse a los hielos que subliman hacia la atmósfera. Estas vastas llanuras representan las partes superiores de gruesas capas de hielo que fluyen y se agitan desde el interior, formando estructuras poligonales en la superficie.
Algunas de las cordilleras montañosas parecen tener oscuras capas de material en las paredes de los precipicios. También se acumula material entre los picos, incluyendo una zona que parece un estanque helado.
Galaxias «fósiles» revelan la formación y evolución de galaxias masivas
28/9/2015 de Subaru Telescope / The Astrophysical Journal
La galaxia NGC 4472 es una galaxia elíptica masiva «muerta y roja» del Universo local. Los astrónomos han descubierto que en épocas cósmicas anteriores las galaxias como ésta pasaron por una fase rápida en la que formaron todas sus estrellas. Crédito: WikiSky/SDSS.
Un equipo internacional dirigido por investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich ha observado galaxias muertas masivas en el Universo 4 mil millones de años después del Big Bang con el espectrógrafo multiobjeto y cámara infrarroja MOIRCS del telescopio Subaru. Han descubierto que el contenido en estrellas de estas galaxias es asombrosamente similar al de galaxias elípticas masivas observadas localmente. Además identificaron a las progenitoras de estas galaxias muertas cuando estaban formando estrellas en una época cósmica anterior, desvelando la formación y evolución de las galaxias masivas a lo largo de 11 mil millones de años del tiempo cósmico.
En el universo local, las galaxias masivas que albergan más de unos 100 mil millones de estrellas son galaxias elípticas predominantemente muertas, esto es, sin signos de actividad de formación de estrellas nuevas. Se desconoce cuándo, cómo y durante cuánto tiempo existió formación estelar antes de que se detuviera, así como qué ocurrió después que condujo a la formación de las galaxias elípticas muertas que vemos hoy en día.
Para responder a estas preguntas, los investigadores emplearon los registros fósiles de las estrellas impresos en los espectros de lejanas galaxias muertas, lo que les proporcionó importantes pistas sobre su edad, contenido en metales y abundancias de elementos químicos. Las galaxias masivas muertas locales tienen unos 10 mil millones de años de edad y son ricas en elementos pesados. Los científicos investigaron ahora el contenido en estrellas de galaxias del universo lejano, 4 mil millones de años después del Big Bang, para estudiar la evolución de las galaxias en una época mucho más próxima al momento en que se formaron.
El análisis de los datos obtenidos demuestra que la edad promedio de las galaxias es ya de 1000 millones de años cuando son observadas 4 mil millones de años después del Big Bang. Albergan 1.7 veces más elementos pesados en relación con su contenido en hidrógeno y su contenido en un tipo especial de elementos (elementos α) indica que la fase de formación de estrellas en estas galaxias duró menos de mil millones de años. Estos resultados revelan que las galaxias muertas masivas han evolucionado hasta hoy en día sin formar más estrellas nuevas.
Una rosa cósmica con múltiples nombres
28/9/2015 de ESO
Esta imagen de la región de formación estelar Messier 17, en color rosa, fue captada por el instrumento Wide Field Imager, instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile. Es una de las imágenes más nítidas que muestra la nebulosa completa, y no sólo revela su tamaño, sino que capta los finos detalles de todo el paisaje cósmico de las nubes de gas, polvo y estrellas recién nacidas. Crédito: ESO.
Esta nueva imagen de la región de formación estelar Messier 17, de color rosa, fue captada por el instrumento Wide Field Imager, instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile. Es una de las imágenes más nítidas que muestra la nebulosa completa, y no sólo revela su tamaño, sino que capta los finos detalles de todo el paisaje cósmico de las nubes de gas, polvo y estrellas recién nacidas.
Es posible que a la nebulosa de la imagen le hayan dado más nombres a lo largo del tiempo que a ningún otro objeto de su clase. Aunque es oficialmente conocida como Messier 17, sus apodos son: la nebulosa Omega, la nebulosa del Cisne, la nebulosa de la marca de verificación (Checkmark en inglés), la nebulosa de la Herradura y — para aquellos más aficionados a los temas marinos — la nebulosa de la Langosta.
Messier 17 se encuentra a unos 5.500 años luz de la Tierra, cerca del plano de la Vía Láctea, en la constelación de Sagitario (el arquero). El objeto abarca una sección grande del cielo, sus nubes de gas y polvo miden cerca de 15 años luz de extensión. Este material sirve de combustible para el nacimiento de nuevas estrellas y el amplio campo de visión de la nueva imagen revela muchas estrellas que se encuentran tanto en el interior, como detrás o entre nosotros y Messier 17.
La nebulosa aparece como una compleja estructura roja con cierta graduación que tiende al color rosa. Su coloración es una firma del brillante gas de hidrógeno. Las estrellas azules de vida breve, formadas recientemente en Messier 17, emiten suficiente luz ultravioleta como para calentar el gas de los alrededores, que comienza a brillar de un modo intenso. En la región central los colores son más claros y algunas partes aparecen blancas. Este color blanco es real, surge como resultado de la mezcla de la luz del gas más caliente con la luz de las estrellas reflejada por el polvo.
ROSINA detecta argón en el cometa 67P/C-G
28/9/2015 de ESA / Science Advances
Montaje de cuatro imágenes del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko tomadas entre las medidas de ROSINA que han permitido detectar argón por primera vez en la coma del cometa. Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM.
El gas noble argón ha sido detectado en la coma del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko por primera vez, gracias al espectrómetro de masas ROSINA de Rosetta. Su detección ayuda a los científicos a comprender los procesos que actúan durante la formación del cometa y se añade al debate acerca del papel de los cometas en el transporte de varios «ingredientes» a la Tierra.
El instrumento ROSINA ha elaborado un inventario de los constituyentes clave de la coma del cometa. Determinar la composición química de los cometas es un paso necesario para comprender su papel transportando agua y otros ingredientes a los planetas interiores al principio de la historia del Sistema Solar.
Los llamados gases nobles, como el argón, rara vez reaccionan químicamente con otros elementos para formar moléculas, permaneciendo en un estado atómico estable, representativo del ambiente alrededor de una joven estrella en la que nacen planetas, cometas y asteroides. Sin embargo, los gases nobles se pierden con facilidad en los cometas por sublimación (se evaporan directamente desde su estado sólido congelado), así que esta primera detección de argón en el cometa 67P/C-G es un descubrimiento clave.
Aunque la proporción medida en el cometa de argón y agua varía bastante, todavía tiene consecuencias para responder a la pregunta de si los cometas transportaron agua a la Tierra. Esto se debe a que la proporción de argón y agua en la Tierra es sólo 6.5 x 10–8, varios órdenes de magnitud por debajo de la observada en 67P/C-G. «El contenido relativamente alto de argón del cometa 67P/C-G comparado con el de la Tierra es un argumento en contra de la hipótesis de un origen cometario para el agua terrestre, obtenido de manera independiente a un descubrimiento similar indicado por un resultado anterior de ROSINA sobre la proporción de deuterio e hidrógeno en 67P/C-G», comenta Hans Balsiger, director del estudio.
Aplazado el lanzamiento de Exomars 2016 hasta el mes de marzo
28/9/2015 de ESA
Ilustración de artista que muestra la separación del módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje llamado Schiaparelli, del Satélite para el estudio de Gases Traza (TGO). Crédito: ESA/ATG medialab.
Tras detectar un problema en dos de los sensores del sistema de propulsión del módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje de la misión ExoMars 2016, se ha decidido aplazar su lanzamiento hasta el mes de marzo, lo que todavía cae dentro de la ventana original de principios de año.
ExoMars es un proyecto conjunto de la ESA y de la agencia espacial rusa, Roscosmos. La nave de 600 kg viajará a Marte junto al Satélite para el estudio de Gases Traza (TGO), que permanecerá en órbita alrededor del Planeta Rojo cinco años para analizar los gases atmosféricos que podrían indicar la presencia de procesos biológicos o geológicos activos.
El módulo Schiaparelli pondrá a prueba tecnologías clave para demostrar la capacidad europea de realizar un aterrizaje controlado sobre la superficie de Marte. Schiaparelli se separará de TGO tres días antes de llegar a Marte, y entrará en contacto con la atmósfera marciana a una velocidad de 21 000 km/h. Tras realizar una maniobra de aerofrenado y un descenso en paracaídas, el módulo utilizará un sistema de propulsión de combustible líquido para frenarse hasta unos 5 km/h a unos 2 metros sobre la superficie del planeta. En ese momento, se apagarán los motores y el módulo caerá al suelo, amortiguado por una estructura deformable. Hace unos días se descubrió un fallo en dos sensores de presión del sistema de propulsión.
“Hemos descubierto que hubo un fallo en el proceso de producción de estos sensores de presión, lo que podría terminar provocando una fuga. Esto representa un gran riesgo a la hora de aterrizar en Marte”, explica Don McCoy, responsable del proyecto ExoMars para la ESA. “La ESA ha decidido no asumir este riesgo y desinstalar los sensores defectuosos, con el inconveniente de que el módulo no estará listo a tiempo para la ventana de lanzamiento de enero de 2016. Por este motivo, la misión se lanzará en la segunda ventana, en el mes de marzo”.
NASA confirma que el agua líquida fluye hoy en día por la superficie de Marte
29/9/2015 de JPL / Nature Geosciences
Oscuras vetas estrechas emanan de las paredes del cráter Garni en Marte, en esta imagen construida a partir de observaciones de la cámara High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) del orbitador Mars Reconnaissance Orbiter de NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona.
Nuevos datos de la nave Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de NASA constituyen los indicios más sólidos hasta ahora de que el agua fluye de modo intermitente en el Marte actual.
Usando un espectrómetro de imagen en MRO, los investigadores detectaron señales de minerales hidratados en pendientes donde se observan misteriosas vetas. Esta franjas oscuras parecen ir y venir con el tiempo. Se oscurecen y parecen fluir cuesta abajo durante las estaciones templadas y desaparecen durante las estaciones más frías. Se producen en varios lugares de Marte donde las temperaturas se encuentran por encima de -23ºC, y desaparecen en épocas más frías.
«Se trata de un avance importante, ya que parece confirmar que agua – aunque salobre – fluye hoy en día en la superficie de Marte». Estos flujos a menudo habían sido descritos como posiblemente relacionados con agua líquida. El reciente descubrimiento de sales hidratadas en las pendientes indica cuál puede ser esta relación. Las sales hidratadas bajarían el punto de congelación de una salmuera líquida, igual que la sal en la carreteras de la Tierra hace que el hielo y la nieve se descongelen con más rapidez. Los científicos afirman que probablemente se trate de un flujo subterráneo poco profundo, con suficiente agua alcanzando la superficie que explique el oscurecimiento.
«Encontramos las sales hidratadas sólo donde las formaciones estacionales eran más anchas, lo que sugiere que o bien las propias vetas oscuras o un proceso que las forma es el origen de la hidratación. En cualquier caso, la detección de sales hidratadas en estas pendientes significa que el agua juega un papel vital en la formación de estas vetas», afirma Lujendra Ojha, directora del estudio.
Cómo consiguió Rosetta su forma
29/9/2015 de ESA / Nature
La forma bilobulada del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko se debe a que originalmente se trataba de dos cometas que chocaron a baja velocidad y se fusionaron en un solo objeto. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.
Dos cometas chocaron a baja velocidad en el Sistema Solar primitivo dando lugar a la característica forma de «patito de goma» del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, según los científicos de Rosetta.
El origen de la forma con dos lóbulos ha sido una cuestión clave desde que Rosetta mostrase su sorprendente silueta en julio de 2014. Dos ideas surgieron: ¿chocaron dos cometas o la erosión localizada de un solo objeto formó el ‘cuello’?
Ahora los científicos han encontrado la respuesta al problema. Empleando imágenes de alta resolución para estudiar las capas de material observadas por todo el núcleo, han demostrado que la forma apareció por el choque a baja velocidad entre dos cometas diferentes y perfectamente formado. «En las imágenes queda claro que los dos lóbulos tienen una envoltura exterior de material organizada en capas distintas, y pensamos que esto se extiende hasta varios cientos de metros por debajo de la superficie», afirma Matteo Massironi, de la Universidad de Padova. «Puedes imaginar las capas como las de una cebolla, solo que en este caso estamos considerando dos cebollas separadas de tamaño diferente que han crecido independientemente antes de fusionarse».
Para alcanzar esta conclusión, Matteo y sus colaboradores identificaron más de 100 terrazas en la superficie del cometa y capas paralelas de material en paredes de acantilados y fosos. Con un modelo 3D de la forma determinaron las direcciones de sus pendientes y visualizaron cómo se extendían hacia el subsuelo. Las capas de material deberían de formarse a ángulos rectos de la gravedad del objeto. Los investigadores comprobaron que la orientación de cada capa y la dirección de la gravedad local están más cerca de ser perpendiculares en el modelo con dos objetos separados que en el modelo de un solo objeto.
Los planetas terrestres alrededor de estrellas pequeñas posiblemente tienen campos magnéticos protectores
29/9/2015 de University of Washington / Astrobiology
El campo magnético de la Tierra, en azul, protege al planeta del viento solar. Según un nuevo estudio. Campos magnéticos similares podrían proteger planetas tipo tierra alrededor de estrellas pequeñas. Crédito: NASA.
Los planetas similares a la Tierra en órbita alrededor de estrellas pequeñas probablemente tienen campos magnéticos que les protegen de la radiación estelar y ayudan a mantener condiciones en la superficie que puedan conducir a la aparición de la vida, según una investigación de astrónomos de la Universidad de Washington.
El campo magnético de un planeta emana de su núcleo y desvía las partículas con carga eléctrica del viento estelar, protegiendo la atmósfera y evitando que sea enviada al espacio. Los campos magnéticos, que nacen del enfriamiento del interior de un planeta, podrían también proteger la vida en la superficie frente a radiación dañina, tal como el campo magnético de la Tierra nos protege a nosotros.
Las estrellas de masa baja son muy comunes en el Universo. Y como son poco brillantes, su zona habitable (la región en la que un planeta en órbita recibe suficiente calor para mantener agua líquida en la superficie) se encuentra relativamente cerca de ella. Un planeta que se halla muy cerca de su estrella está sujeto a la potente atracción gravitatoria de su estrella y podría encontrarse en rotación síncrona, con la misma cara dirigida siempre hacia la estrella, como ocurre con la Luna respecto de la Tierra. Esta atracción gravitatoria producirá también calentamiento en el interior del planeta, un calentamiento de marea.
En la comunidad astronómica existe una sensación general de que es poco probable que los planetas en rotación síncrona tengan campos magnéticos protectores, encontrándose completamente a expensas de su estrella. Sin embargo, las simulaciones realizadas por Rory Barnes y sus colaboradores sugieren que esto no es cierto; al contrario, el calentamiento de marea, lejos de ser perjudicial para el campo magnético de un planeta, puede en realidad ayudarle y al hacerlo, aumentar las probabilidades de que sea habitable.
Once años de investigación cósmica obligan a repensar los agujeros negros
29/9/2015 de CSIRO / Science
El radiotelescopio Parkes del CSIRO ha observado con altísima precisión las señales procedentes de púlsares de milisegundo intentando detectar variaciones en su tiempo de llegada debidas al paso de ondas gravitacionales entre la Tierra y los púlsares. Crédito: CSIRO.
Las ondas gravitacionales tienen un poderoso atractivo para los científicos ya que se piensa que transportan información que nos permite observar los inicios del Universo. Aunque existen indicios circunstanciales importantes de su existencia, todavía no han sido directamente detectadas.
En un artículo publicado en la revista Science, el Dr. Ryan Shannon (CSIRO) y su equipo han intentado detectar la reverberación de fondo de las ondas procedentes de la fusión de galaxias por todo el Universo, pero no la hay. Esto ha provocado que los científicos piensen en el Universo de un modo diferente. El hecho de que las ondas gravitacionales no hayan sido detectadas contradice todos los cálculos teóricos y pone en duda nuestras hipótesis actuales sobre los agujeros negros.
Las galaxias crecen fusionándose y cada una de las grandes se supone que guarda un agujero negro supermasivo en su centro. Cuando dos galaxias se unen, los agujeros negros se acercan y forman una pareja en órbita. En este momento se espera que la teoría general de la relatividad de Einstein tome el control de la situación y cada miembro de la pareja caerá en espiral hacia el otro, emitiendo ondas gravitacionales a través del espacio-tiempo, ‘arrugas’ en el tejido del Universo.
Para buscar las ondas, el equipo del Dr. Shannon ha empleado el telescopio Parkes para monitorizar un conjunto de púlsares de milisegundo. Los científicos registraron los tiempos de llegada de las señales de cada púlsar con una precisión de diez mil millonésimas de segundo. Una onda gravitacional que pasara entre la Tierra y un púlsar de milisegundo cambiaría la distancia entre ellos en unos 10 metros, una diminuta fracción de la distancia del púlsar a la Tierra. Esto altera, muy ligeramente, el tiempo de llegada de las señales del púlsar a la Tierra.
Los científicos estudiaron sus púlsares durante 11 años, suficiente tiempo para revelar las ondas gravitacionales. Piensan que no las han encontrado porque los agujeros negros se fusionan muy rápido, pasando poco tiempo durante la caída en espiral de uno hacia el otro, que es cuando generan las ondas gravitacionales.
Buscando huérfanas entre los fuegos artificiales del nacimiento de estrellas
30/9/2015 de Gemini Observatory
El complejo de chorros HH 24 emana del denso núcleo de una nube que alberga un pequeño sistema múltiple de protoestrellas conocido como SSV63. La estrella nebulosa al sur es la estrella T Tauri SSV59. (norte arriba, este a la izquierda). Crédito: Travis Rector.
El Observatorio Gemini ha publicado una de las imágenes más detalladas de chorros de gas escapando de una región de estrellas recién nacidas. La región, conocida como complejo Herbig-Haro 24 (HH 24), contiene no menos de seis chorros escapando de un pequeño cúmulo de estrellas jóvenes que se encuentran en el interior de una nube molecular en la dirección de la constelación de Orión.
«Se trata de la mayor concentración de chorros que se conoce», afirma el investigador principal Bo Reipurth del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái (IfA), que añade: «También pensamos que el ambiente tan dinámico hace que algunas de las estrellas de menor masa del área sean expulsadas y nuestros datos con Gemini apoyan esta idea».
Una búsqueda de jóvenes estrellas poco brillantes en el óptico y el infrarrojo ha revelado varias estrellas débiles en el óptico situadas muy lejos del centro de formación de estrellas. En particular, se ha encontrado un halo de cinco estrellas que emiten grandes cantidades de luz roja (H-alfa) alrededor del complejo HH 24, muy lejos del denso núcleo de la nube. Los espectros de estas estrellas muestran que se trata de enanas de tipo M (estrellas de masa muy baja).
La presencia de estas cinco estrellas de masa muy baja tan afuera de la nube de formación estelar es desconcertante, puesto que en su posición actual el gas es demasiado tenue para que la estrellas se hayan formado allí. En cambio, probablemente se trate de protoestrellas huérfanas expulsadas poco después de su nacimiento desde el cercano núcleo de formación estelar. Estas expulsiones ocurren cuando se forman muchas estrellas juntas dentro del mismo núcleo en la nube. Las estrellas apelotonadas empiezan a moverse unas alrededor de las otras en un baile caótico, conduciendo al final a la expulsión de las más pequeñas.
«Pesan» el agujero negro de una galaxia estudiando un anillo de Einstein
30/9/2015 de Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics / The Astrophysical Journal
Un equipo de astrónomos ha analizado recientemente las imágenes de mayor resolución de SDP.81, una lente gravitatoria, tomadas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile. A partir de las observaciones de esta imagen con forma de anillo conocida como anillo de Einstein, el equipo calculó que el agujero negro supermasivo situado cerca del centro de la galaxia que actúa como lente gravitatoria puede tener una masa superior a la de 300 millones de veces la masa del Sol. Medir las masas de los agujeros negros más lejanos es clave para comprender la formación y evolución de los agujero negros y de las galaxias que los albergan.
Analizando los datos de alta resolución y creando un modelo del efecto de lente gravitatoria que produce el anillo de Einstein observado, los investigadores han determinado que la galaxia que actúa como lente gravitatoria contiene más de 350 mil millones de veces la masa del Sol dentro del anillo. Analizando las regiones centrales de SDP.81 encontraron que la imagen de la galaxia del fondo afectada por la lente gravitatoria, que debe de aparecer en el centro del anillo, es extremadamente débil. La teoría de lente gravitatoria predice que la imagen central de un sistema de lente es muy sensible a la masa del agujero negro supermasivo de la galaxia que actúa como lente: cuanto más masivo es el agujero negro, más débil es la imagen central. A partir de esto, calcularon que el agujero negro supermasivo, situado muy cerca del centro de SPD.81, puede contener más de 300 millones de veces la masa del Sol.
El director del trabajo, el Dr. Kenneth Wong, explica que casi todas las galaxias masivas parecen tener agujeros negros supermasivos en sus centros, «que pueden ser millones o incluso miles de millones de veces más masivos que el Sol. Sin embargo, sólo podemos calcular directamente la masa en el caso de galaxias muy cercanas. Con ALMA ahora tenemos la sensibilidad necesaria para encontrar la imagen central de la lente, que nos puede permitir determinar la masa de agujeros negros mucho más lejanos».
Medir las masas de agujeros negros más distantes es la clave para comprender su relación con las galaxias que los albergan y cómo crecen con el tiempo, añade Wong.
Rejuvenecimiento del Sol
30/9/2015 de AAS Nova / Astrophysical Journal
![The Sun as observed in a blend of three different extreme UV wavelengths by the Solar Dynamics Observatory's AIA (Atmospheric Imaging Assembly) instrument on October 24, 2014. The sun experienced a sudden rejuvenation in its magnetic field during the second half of 2014. [NASA/SDO/AIA]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/09/fig1.png)
El Sol observado en tres longitudes de onda diferentes del ultravioleta extremo por el Observatorio Dinámico Solar (SDO) el 24 de octubre de 2014. El Sol experimentó un repentino rejuvenecimiento de su campo magnético durante la segunda mitad de 2014. Crédito: NASA/SDO/AIA.
A finales del año pasado, el campo magnético a gran escala del Sol se intensificó de repente, alcanzando su valor mayor en más de dos décadas. Neil Sheeley y Yi-Ming Wang (ambos del Naval Research Laboratory) han propuesto una explicación de por qué ocurrió esto y qué predice para el próximo ciclo solar.
Hasta la mitad de 2014, el ciclo solar 24 (el ciclo solar actual) fue notablemente tranquilo. Incluso en su máximo solo se contaron unas 79 manchas solares en promedio al año, mientras que en máximos de otros ciclos recientes el promedio rondaba las 190 manchas. Por tanto fue muy sorprendente que, hacia finales de 2014, el campo magnético solar a gran escala sufriera un repentino rejuvenecimiento, alcanzando los valores más altos desde 1991 y haciendo que un alto número de bucles de la corona colapsaran hacia el interior. Sin embargo no se produjo un aumento significativo de la actividad solar, indicada por el número de manchas solares y el ritmo de expulsión de materia de la corona, lo que significa que el número de fuentes de flujo magnético no aumentó.
Los astrónomos han demostrado ahora que las regiones activas de la superficie solar a finales de 2014 se alinearon de tal modo que el flujo emergente fue reforzado, formando un intenso campo dipolar ecuatorial que justifica el repentino rejuvenecimento observado.
Descubren las compañeras de los púlsares de milisegundo
30/9/2015 de CfA / MNRAS
Imagen en el óptico del cúmulo globular 47 Tucanae. Los astrónomos han identificado las compañeras en órbita de cinco púlsares de milisegundo en este cúmulo, encontrando que todas ellas son enanas blancas. Crédito: South African Astronomical Observatory.
Cuando una estrella con una masa de unas diez veces la masa del Sol agota su vida lo hace con una explosión espectacular conocida como supernova, dejando como cenizas una estrella de neutrones. Las estrellas de neutrones tienen masas de entre una a varias veces la del Sol, pero son diminutas, con diámetros de sólo decenas de kilómetros. Las estrellas de neutrones giran rápidamente y, cuando poseen campos magnéticos giratorios que confinan a las partículas con carga eléctrica, estas partículas emiten radiación electromagnética en un haz como de faro que puede barrer la Tierra con gran regularidad cada pocos segundos o menos. Estas estrellas de neutrones son conocidas como púlsares.
Algunos púlsares son llamados de milisegundo porque giran mucho más rápido y los astrónomos han llegado a la conclusión de que para girar tan rápido deben de estar acretando material de forma regular de una estrella compañera que se encuentra en órbita alrededor de ella; el nuevo material ayuda a acelerar el giro de la estrella de neutrones, que normalmente debería de frenarse poco a poco. Hay más de 200 púlsares de milisegundo conocidos. Pero su estudio ha sido complicado porque sólo en cerca de una docena de ellos se ha conseguido detectar la estrella compañera directamente.
Ahora los astrónomos del CfA Maureen van den Berg, Josh Grindlay y Peter Edmonds, junto con otros colegas, han utilizado imágenes en el ultravioleta del Hubble para identificar las estrellas compañeras de dos púlsares de milisegundo situados en el cúmulo globular 47 Tucanae. También consiguieron confirmar una identificación tentativa previa y dos más. Anuncian que cada una de estas compañeras es una enana blanca (una estrella evolucionada que no puede mantener las reacciones nucleares y que se ha encogido a una fracción de su radio original). Cada uno de estos púlsares gira a más de 120 veces por segundo y las compañeras están en órbita muy cerca, con periodos solo de 0.43 días a 1.2 días. Esto es suficientemente cerca como para cumplir con los requisitos necesarios para que se produzca esta clase de canibalismo cósmico mientras los púlsares se alimentan lentamente de material de las enanas blancas. El nuevo trabajo incrementa de forma significativa el número de compañeras identificadas y caracterizadas de púlsares de milisegundo.
