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Observatori Astronòmic

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Junio 2016

Identifican el origen del agua de la Luna

1/6/2016 de Lunar and Planetary Institute / Nature Communications

The Moon contains small but potentially significant amounts of water. Rock samples collected by the Apollo astronauts suggest the interior of the Moon contains 10 to 300 parts per million water. Although that is not a lot of water, when it is vented to the surface by volcanic and impact cratering events, it may have been concentrated in permanently shadowed and very cold regions on the lunar surface. Scientists are intrigued by the source of that water and when the Moon acquired it. Did the material come from asteroids, comets, or some other source? Lurking in the answer to that question may be additional clues about how the solar system formed, how the Moon accreted, and how impact bombardment affected the Moon when it was transitioning from a molten mass to a planetary body with a substantially solid crust. Credit: LPI/David A. Kring.

Un estudio nuevo ha demostrado que la mayor parte del agua que hay en la Luna procede de meteoritos originados en asteroides, que cayeron en ella hace entre 4500 y 4300 millones de años. Crédito:  LPI/David A. Kring.

 

La Luna contiene cantidades pequeñas pero potencialmente significativas de agua. Las muestras de roca reunidas por los astronautas de las misiones Apollo sugieren que el interior de la Luna contiene entre 10 y 300 partes por millón de agua. Aunque no es mucho, cuando es llevada a la superficie por episodios volcánicos o impactos que crean cráteres, puede quedar concentrada en regiones muy frías que se encuentran permanentemente en sombra de la superficie lunar. Los científicos están intrigados por la fuente de esa agua y de cómo fue conseguida por la Luna. ¿Procedía de cometas, asteroides o de alguna otra fuente?  En esa misma respuesta puede estar escondidas pistas adicionales sobre cómo se formó el Sistema Solar, como creció la Luna y cómo los impactos afectaron a la Luna cuando estaba en transición de ser una masa fundida a un cuerpo planetario con una corteza sustancialmente sólida.

Según un estudio nuevo, la mayor parte del agua del interior de la Luna fue transportada por asteroides, no cometas, durante la evolución temprana de la Luna, hace aproximadamente entre 4500 y 4300 millones de años.

En este estudio, un equipo internacional de científicos ha comparado la composición química e isotópica de sustancias volátiles lunares (incluyendo el agua) con los materiales volátiles de cometas y muestras de meteoritos de asteroides. Después calcularon la proporción de agua que podría haber sido transportada por esas dos poblaciones de objetos. Sus resultados indican que la mayoría (más del 80%) del agua del interior de la Luna, procedía de asteroides que son parecidos a meteoritos condríticos carbonáceos. El agua fue llevada cuando la Luna todavía estaba rodeada por un océano de magma y antes de que una corteza masiva (ahora convertida en las tierras altas blancas y brillantes de la Luna) impidiera que los objetos que chocaban aportasen cantidades significativas de material al interior lunar. Un transporte parecido de agua a la Tierra se habría producido durante este mismo intervalo de tiempo.

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Pesando la Vía Láctea: 1 problema masivo, 1 nueva solución

1/6/2016 de EurekAlert / McMaster University

he following image shows that many of the globulars orbit far above the galaxy, and others orbit far

Diagrama que muestra los 151 cúmulos globulares de estrellas a menos de 200 000 años luz del centro de la Vía Láctea. Un nuevo estudio ha empleado las velocidades de estos cúmulos globulares para medir la masa de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, encontrando que es la equivalente a 700 mil millones de veces la de nuestro Sol. Créditos: datos de William E. Harris, McMaster University; diagrama 3D de Larry McNish.

 

Medir la masa de nuestra Galaxia, o de cualquier galaxia, es particularmente difícil. Una galaxia incluye no sólo estrellas, planetas lunas, gases, polvo y otros objetos y materiales, sino también una gran porción de materia oscura, una forma misteriosa e invisible de materia que todavía no entendemos completamente y que no ha sido detectada directamente en el laboratorio. Los astrónomos y cosmólogos, sin embargo, pueden inferir la presencia de la materia oscura a través de su influencia gravitatoria sobre los objetos visibles.

Gwendolyn Eadie, de la Universidad McMaster, ha estudiado la masa de la Vía Láctea y su componente oscura empleando las velocidades y posiciones de los cúmulos globulares de estrellas que están en órbita alrededor de la Vía Láctea. Las órbitas de los cúmulos globulares están determinadas por la gravedad de la galaxia, que es dominada por su enorme componente de materia oscura. La novedad de la investigación de Eadie es la técnica que desarrolló para utilizar las velocidades de los cúmulos globulares.

La velocidad de un cúmulo globular debe de ser medida en dos direcciones: una a lo largo de la línea visual y otra por el plano del cielo (el movimiento propio). Por desgracia los investigadores todavía no han medido los movimientos propios de todos los cúmulos globulares alrededor de la Vía Láctea. Sin embargo, Eadie ha encontrado un modo de utilizar estas velocidades que son conocidas solo parcialmente, además de las velocidades conocidas completamente, para estimar la masa de la Galaxia. Su método también predice la masa contenida hasta una cierta distancia del centro de la Galaxia, con incertidumbres, lo que hace que sus resultados sean fáciles de comparar con otros estudios.

La respuesta a cuál es la masa de la Vía Láctea que encuentra Eadie es de 7x1011 masas solares, o dicho de otro modo, la masa de nuestro Sol multiplicada por 700 mil millones.

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Un robo detrás del Planeta 9 de nuestro Sistema Solar

1/6/2016 de Lund University /Eurekalert / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters

 

A través de un estudio simulado por computadora, astrónomos de la Universidad de Lund en Suecia han demostrado que es altamente probable  que el llamado Planeta 9, si existe realmente, sea un exoplaneta. Esto lo convertiría en el primer exoplaneta encontrado en nuestro Sistema Solar. La teoría es que nuestro Sol, durante su juventud, hace unos 4500 millones de años, robó el Planeta 9 a su estrella original.

Las estrellas nacen en cúmulos y a menudo pasan cerca unas de otras. Es durante estos encuentros cuando una estrella puede "robar" uno o más planetas en órbita alrededor de otra estrella. Esto es probablemente lo que ocurrió cuando nuestro Sol capturó el Planeta 9 (si se confirma su existencia).

En un modelo simulado por computadora, Alexander Mustill, junto con otros astrónomos de Lund y Bordeaux, han demostrado que el planeta 9 fue probablemente capturado por el Sol cuando se acercó a él mientras se encontraba en órbita alrededor de otra estrella. "El Planeta 9 podría haber sido 'empujado' por otros planetas  y cuando acabó en una órbita demasiado amplia alrededor de su estrella, nuestro Sol puede haber aprovechado la oportunidad de robar y capturar el Planeta 9 de su estrella original. Cuando más tarde el Sol se alejó del cúmulo estelar en el que nació, el Planeta 9 había quedado varado en órbita alrededor del Sol", comenta Mustill.

"Todavía no tenemos imágenes del Planeta 9, ni siquiera un punto de luz. No sabemos si está hecho de roca, hielo o gas. Todo lo que sabemos es que probablemente su masa es unas diez veces la de la Tierra", añade Mustill. Todavía es necesario investigar mucho más antes de poder asegurar que el Planeta 9 es el primer exoplaneta de nuestro Sistema Solar.

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Descubren un nuevo "anillo de Einstein"

1/6/2016 de Instituto de Astrofísica de Canarias / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

anillo de Einstein Canarias

El nuevo anillo de Einstein recién descubierto casualmente por una estudiante de doctorado del Instituto de Astrofísica de Canarias cuando analizaba imágenes de la galaxia enana de Sculptor. Crédito: GTC / IAC.

 

La estudiante de doctorado Margherita Bettinelli, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL), junto con un equipo internacional de astrofísicos, ha descubierto recientemente un objeto astronómico inusual: un anillo de Einstein. Estos fenómenos, predichos por la teoría de la Relatividad General de Einstein, son raros, pero científicamente interesantes. Tanto es así que a dicho objeto se le ha dado un nombre propio: “”. La investigación ha sido llevada a cabo por el grupo de Poblaciones Estelares del IAC, liderado por los astrofísicos Antonio Aparicio y Sebastián Hidalgo, y los resultados se han publicado en la revista internacional Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Un anillo de Einstein es una imagen distorsionada de una galaxia muy lejana, denominada “fuente”. La distorsión se produce por la deformación de los rayos de luz debido a la presencia de una galaxia masiva que se encuentra entre la fuente y el observador, a la que se denomina “lente”. El intenso campo gravitatorio producido por la galaxia lente deforma la estructura del espacio-tiempo en sus inmediaciones, lo que no sólo atrae a otros objetos con masa, sino que curva la trayectoria de la luz. Cuando las dos galaxias están perfectamente alineadas, la imagen que el observador ve de la más lejana se convierte en un anillo casi perfecto que rodea a la galaxia lente y sus irregularidades se deben a la asimetría de su galaxias originaria.

El descubrimiento fue hecho de forma fortuita por Margherita Bettinelli cuando inspeccionaba datos tomados por la Cámara de Energía Oscura (DECam) del Telescopio Blanco, de 4 m, del observatorio de Cerro Tololo, en Chile. Mientras estaba analizando la población estelar de la galaxia enana de Sculptor, objeto de su tesis doctoral, se percató de la presencia del peculiar anillo de Einstein. El objeto despertó rápidamente la atención de los miembros del equipo y comenzaron a observar y a analizar sus propiedades físicas con el espectrógrafo OSIRIS del Gran Telescopio CANARIAS (GTC). 

El ahora llamado “anillo de Einstein Canarias”, es uno de los de mayor simetría de los descubiertos hasta ahora y es casi circular ya que las dos galaxias están prácticamente alineadas, a una separación angular de 0,2 segundos de arco. La galaxia fuente se encuentra a una distancia de 10.000 millones de años luz. Debido a la expansión del Universo, la luz ha empleado un tiempo algo menor en llegar hasta nosotros, alrededor de 8.500 millones de años, por lo que la galaxia se ve tal como era en aquella época: una galaxia azul, que está empezando su evolución, poblada por estrellas jóvenes que se están formando a gran velocidad. Por el contrario, la galaxia lente, con una masa similar a la de la Vía Láctea, se encuentra más cerca –a  6.000 millones de años luz- y, por tanto, está más evolucionada, con una formación estelar prácticamente terminada, poblada de estrellas viejas.

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Un estudio demuestra cómo los cometas se rompen y se construyen

2/6/2016 de University of Colorado Boulder / Nature

Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko by Rosetta's OSIRIS narrow-angle camera on 3 August 2014 from a distance of 285 km. The image resolution is 5.3 metres/pixel.
El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en una imagen de Rosetta, tomada desde una distancia de 285 km, con una resolución de 5.3 metros por pixel. Créditos: ESA/Rosetta/equipo de OSIRIS del MPS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

 

Un estudio nuevo dirigido por la Universidad de Purdue y la Universidad de Colorado Boulder indica que los cuerpos de algunos cometas periódicos, que completan una órbita alrededor del Sol en menos de 200 años, pueden de manera regular dividirse en dos y luego volver a unirse por el camino. De hecho, este proceso repetitivo puede ser fundamental en la evolución de los cometas, según el estudio, que ha sido publicado hoy en Nature.

El equipo de investigadores, dirigido por Masatoshi Hirabayashi y Daniel Scheeres estudió varios cometas, principalmente un extraño objeto con forma de patito de goma llamado 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P). Las imágenes de 67P muestran dos fracturas, cada una de más de 90 metros de longitud, en el cuello del cometa que conecta sus dos lóbulos mayores.

Para reconstruir la vida pasada de 67P, los investigadores utilizaron modelos numéricos en los que el ritmo de giro cambiaba de su rotación actual de 12 horas a un giro cada 7 a 9 horas. Los modelos demostraron que el giro más rápido produciría más tensión y la formación de dos fracturas similares a las del cuello de 67P, en la misma posición."Nuestro análisis del giro predijo exactamente dónde se formarían esas fracturas", afirma Scheeres. "Ahora sabemos cómo pueden evolucionar con el tiempo algunos cometas". En el caso de 67P, si el ritmo de giro aumenta a menos de 7 horas por giro, "la cabeza y el cuerpo no son capaces de escapar uno del otro. Continuarán en órbita uno alrededor del otro y en semanas, días o incluso horas, se unirán de nuevo durante un choque lento, creando una nueva configuración del núcleo del cometa".

Scheeres afirma que hay varios factores que pueden hacer que los núcleos de los cometas giren más rápido. Durante sobrevuelos del Sol o de Júpiter, por ejemplo, los cometas periódicos como 67P pueden sufrir una torsión por la gravedad, provocando que giren más rápido o menos. El giro también puede verse afectado por la emisión periódica de gas del cometa, cuando algunos componentes helados como el dióxido de carbono y el amoníaco pasan directamente de un estado congelado a uno gaseoso y son expulsados desde la superficie.

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El corazón de Plutón, como una lámpara de lava cósmica

2/6/2016 de Johns Hopkins Applied Physics Laboratory / Nature

Like a cosmic lava lamp, a large section of Pluto's icy surface is being constantly renewed by a process called convection that replaces older surface ices with fresher material.

La superficie de la región de Plutón informalmente llamada Sputnik Planum está cubierta por células de hielo geológicamente jóvenes, que se renuevan por convección. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

 

Como una lámpara de lava cósmica, una gran parte de la superficie helada de Plutón está siendo renovada constantemente por un proceso de convección que reemplaza los hielos de la superficie más antigua con material más fresco. Combinando modelos por computadora con datos topográficos y de composición, reunidos por la nave espacial New Horizons de NASA el verano pasado, los miembros del equipo de New Horizons han calculado la profundidad de esta capa de hielo de nitrógeno sólido dentro del característico "corazón" de Plutón, una gran llanura informalmente llamada Sputnik Planum, y lo rápido que fluye el hielo.

"Hemos encontrado pruebas de que incluso en un planeta frío y lejano a miles de millones de kilómetros de la Tierra, existe energía suficiente para una actividad geológica vigorosa, siempre que dispongas del 'material correcto', es decir, algo suave y flexible como el nitrógeno sólido", comenta William B. McKinnon, coautor del estudio.

McKinnon y sus colaboradores piensan que el patrón de celdas observado en Sputnik Planum se debe a una convección térmica lenta de los hielos dominados por nitrógeno que llenan esa región. Se tarta de una reserva que probablemente tenga varios kilómetros de profundidad en algunos lugares, en la que el nitrógeno sólido es calentado por el modesto calor interno de Plutón, empezando a flotar y elevándose en grandes burbujas (como en una lámpara de lava) antes de enfriarse y volver a hundirse, renovando el ciclo. Los modelos por computadora demuestran que el hielo sólo necesita tener unos pocos kilómetros de profundidad para que este proceso ocurra, y que las células de convección son muy amplias. Los modelos también demuestran que estas burbujas de nitrógeno sólido pueden evolucionar lentamente y unirse al cabo de millones de años. Las crestas que marcan los lugares donde el hielo de nitrógeno enfriado se hunde de nuevo pueden crear estructuras con forma de Y o X en las fronteras donde se encontraron tres o cuatro células de convección.

Estos movimientos convectivos de la superficie suponen en promedio sólo unos pocos centímetros al año, más o menos la velocidad a la que crecen tus uñas, lo que significa que las células reciclan sus superficies cada 500 mil años, aproximadamente. Aunque lento para los relojes humanos, esto es rápido en escalas de tiempo geológicas. "Esta actividad probablemente ayuda a mantener la atmósfera de Plutón, renovando continuamente la superficie del 'corazón' ", comenta McKinnon. "No nos sorprendería ver este proceso en otros planetas enanos del Cinturón de Kuiper. Quizás algún día tengamos la oportunidad de averiguarlo con futuras misiones de exploración allí".

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Las galaxias elípticas no se forman por unión de varias galaxias

2/6/2016 de SISSA / The Astrophysical Journal

Using an “intuitive” approach, a SISSA study confirms a recent hypothesis on the formation of galaxies, according to which the larger elliptical galaxies formed in very ancient times through a process of local (in situ) star formation. This contradicts the current paradigm that they formed through the merging  of spiral galaxies, a view which, despite being generally accepted by most of the scientific community, has been a source of theoretical inconsistencies. The study supports the in situ hypothesis, already proposed with theoretical models, basing itself only on the analysis and interpolation of new data collected by the Herschel instrument (in the infrared) integrated with Hubble data (in the ultraviolet), an innovative yet simple method. The study has been published in The Astrophysical Journal.
La imagen de la izquierda muestra a la galaxia en primer plano que hace de lente y nos permite observar una galaxia más lejana elíptica, que está formando estrellas. La imagen central muestra la imagen nítida observada con ALMA del anillo de Einstein en que es deformada la imagen de la galaxia lejana. La imagen resultante de la galaxia lejana (derecha) después de ser reconstruida a partir de su imagen deformada en un anillo de Einstein. Créditos: Observatorio ALMA  (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. TAMURA (Universidad de Tokio).

 

Empleando un método "intuitivo", un estudio de SISSA confirma una hipótesis reciente sobre la formación de las galaxias, según la cual las galaxias elípticas grandes se formaron en épocas muy antiguas a través de procesos locales (in situ) de formación de estrellas. Eso contradice el paradigma actual de que se formaron por la fusión de galaxias espirales, una imagen que,  a pesar de haber sido aceptada de forma general por la mayoría de la comunidad científica, ha sido origen de inconsistencias teóricas. Este estudio apoya la hipótesis in situ, ya propuesta por algunos modelos teóricos, basándose sólo en el análisis y la interpolación de datos nuevo tomados por el instrumento Herschel en el infrarrojo, integrados con datos del Hubble en el ultravioleta, un método novedoso pero sencillo.

La autora principal de la investigación, la estudiante de doctorado Claudia Mancuso, comenta: "empezamos a partir de los datos, disponibles de forma completa sólo para las galaxias más cercanas e incompletos para las más lejanas, y rellenamos los huecos interpretando y extendiendo los datos basándonos en el escenario que nosotros desarrollamos". El análisis tuvo en cuenta también el fenómeno de lente gravitatoria, que nos permite observar galaxias muy lejanas pertenecientes a épocas cósmicas antiguas.

De esta manera "directa" (es decir, independiente de cualquier modelo teórico) el grupo de SISSA obtuvo una imagen de la evolución de las galaxia incluso en épocas muy antiguas (cercanas, en una escala cósmica de tiempo, a la época de la reionización). Esta reconstrucción demostró que las galaxias elípticas no pueden haberse formado por la fusión de otras galaxias, "simplemente porque no existió tiempo suficiente para acumular la gran cantidad de estrellas observadas en estas galaxias a través de estos procesos", comenta Mancuso. "Esto significa que la formación de las galaxias elípticas se produce por procesos internos, in situ, de formación de estrellas.

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¿Qué es lo que mantiene el campo magnético de la Tierra?

2/6/2016 de Carnegie / Nature

Caption: An illustration of how the diamond anvil cell is used to mimic and study planetary core conditions, courtesy of Stewart McWilliams. A larger version is available here.

Ilustración de cómo se emplean las celdas de yunque de diamante para imitar y estudiar las condiciones en el núcleos de los planetas. Cortesía de Stewart McWilliams. 

 

El campo magnético de la Tierra nos protege de la radiación cósmica mortal y sin él  la vida tal como la conocemos no podría existir aquí. El movimiento del hierro líquido del núcleo exterior del planeta, un fenómeno llamado de "geodinamo", genera el campo. Pero cómo fue creado en primer lugar y luego mantenido durante la historia de la Tierra sigue siendo un misterio para los científicos. Ahora, un trabajo nuevo publicado en Nature por un equipo dirigido por Alexander Goncharov de Carnegie, arroja luz sobre la historia de este hecho de increíble importancia geológica.

Nuestro planeta creció por la acumulación de material rocoso que rodeaba nuestro Sol en su juventud, y con el paso del tiempo, los componente más denso, el hierro,  se fue hundiendo, creando las capas que sabemos que existen hoy en día: núcleo, manto y corteza. Actualmente el núcleo interno es hierro sólido, con otros materiales que fueron arrastrados hacia abajo durante este proceso de formación de las capas. El núcleo exterior es una aleación de hierro líquido, y su movimiento da origen al campo magnético.

Para conocer cómo se mantiene el campo magnético continuo de nuestro planeta, los científicos necesitaban conocer mejor cómo el núcleo interior sólido y el exterior líquido conducen el calor. Para ello, los investigadores utilizaron celdas de yunque de diamante, comprimiendo muestras diminutas de hierro entre dos diamantes, recreando en el laboratorio las presiones extremas de las profundidades de la Tierra. Con un láser calentaron los materiales, hasta alcanzar las temperaturas del núcleo.

Los científicos descubrieron que la capacidad de conducir el calor de estas muestras de hierro coincidían con los valores inferiores de estimaciones anteriores de la conductividad térmica en el núcleo de la Tierra, entre 18 y 44 watts por metro y por kelvin, en las unidades que los científicos emplean para medir tales cosas. Esto se traduce en predicciones  que afirman que la energía necesaria para mantener la geodinamo ha estado disponible desde muy temprano en la historia de la Tierra.

"Para conocer mejor la conductividad del calor en el núcleo, ahora tendremos que ver cómo los materiales distintos del hierro que bajaron junto con él cuando se hundió hacia el núcleo afectan a estos procesos termales dentro de nuestro planeta", comenta Goncharov.

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Descubren con el Hubble que el Universo puede estar expandiéndose más rápido de lo que se pensaba

3/6/2016 de Hubble Space Telescope

For the calibration of relatively short distances the team observed Cepheid variables. These are pulsating stars which fade and brighten at rates that are proportional to their true brightness and this property allows astronomers to determine their distances. The researchers calibrated the distances to the Cepheids using a basic geometrical technique called parallax. With Hubble’s sharp-eyed Wide Field Camera 3 (WFC3), they extended the parallax measurements further than previously possible, across the Milky Way galaxy. To get accurate distances to nearby galaxies, the team then looked for galaxies containing both Cepheids and Type Ia supernovae. Type Ia supernovae always have the same intrinsic brightness and are also bright enough to be seen at relatively large distances. By comparing the observed brightness of both types of stars in those nearby galaxies, the team could then accurately measure the true brightness of the supernova. Using this calibrated rung on the distance ladder the accurate distance to additional 300 type Ia supernovae in far-flung galaxies was calculated.

Diagrama de la escala de distancias cósmicas. Para la calibración de distancias relativamente cortas, los investigadores observaron estrellas variables Cefeidas, estrellas pulsante que aumentan y disminuyen de brillo con un periodo que es proporcional a su brillo real, y esta propiedad permite a los astrónomos determinar sus distancias.  Para obtener distancias a galaxias cercanas, los astrónomos utilizaron galaxias que tuvieran Cefeidas y supernovas de tipo Ia. Esto les permitió medir con precisión el brillo real de las supernovas, y poder emplearlas para medir distancias a galaxias más lejanas. Crédito: NASA,ESA, A. Feild (STScI), y A. Riess (STScI/JHU).

 

Un equipo de astrónomos ha utilizado el Hubble para medir las distancias a las estrellas de 19 galaxias con mayor precisión de lo que había sido posible hasta ahora. Descubrieron que el Universo está actualmente expandiéndose más rápido de lo que se había calculado en medidas del Universo poco después del Big Bang. Si se confirma, esta inconsistencia aparente podría ser una pista importante para comprender tres de los componentes más esquivos del Universo: la materia oscura, la energía oscura y los neutrinos.

Los investigadores, dirigidos por el premio Noble Adam Riess, utilizando el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, han descubierto que el Universo se expande entre un 5% y un 9%  más rápido de lo que se había calculado, y claramente en desacuerdo con la velocidad predicha a partir de medidas del Universo bebé. Una explicación posible de esta expansión inesperadamente rápida  es un nuevo tipo de partícula subatómica que puede haber cambiado el balance de energía en el Universo primitivo, algo llamado radiación oscura.

Los científicos realizaron el descubrimiento refinando la medida de cuán rápido se está expandiendo el Universo, un parámetro conocido como la constante de Hubble, alcanzando una precisión sin precedentes al reducir la incertidumbre a sólo un 2.4%. Esta nueva medida supone un problema porque no está de acuerdo con el ritmo de expansión medido observando el Universo momentos después del Big Bang. Las medidas del resplandor del Big Bang de los satélites WMAP de NASA y Planck de ESA predicen valores más pequeños de la constante de Hubble.

Esta determinación refinada de la constante de Hubble ha sido posible realizando medidas precisas de las distancias a galaxias tanto cercanas como lejanas con el Hubble. Las medidas de distancia mejoradas fueron conseguidas actualizando y reforzando la escala de distancias cósmicas, que los astrónomos emplean para medir distancias precisas a las galaxias. Los investigadores compararon estas medidas de distancias con la expansión del espacio medida por el estiramiento de la luz de galaxias que se alejan de nosotros y esos dos valores fueron utilizados entonces para calcular la constante de Hubble.

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Descubrimiento de metanol en un lugar de nacimiento de planetas

3/6/2016 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal

Artist’s illustration of a protoplanetary disk. The chemistry of a protoplanetary disk determines what molecules are incorporated into a newly forming planet’s atmosphere. [ESO/L. Calçada]
Ilustración de artista de un disco protoplanetario. La química de un disco protoplanetario determina qué moléculas son incorporadas a la atmósfera de los planetas nuevos que se están formando. Crédito: ESO/L. Calçada.

Datos del conjunto de radiotelescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han revelado recientemente la primera detección de metanol en forma de gas, un derivado del metano, en un disco protoplanetario. Este descubrimiento es un paso importante para conocer las condiciones de la formación de planetas que pueden conducir a mundos que alberguen vida como la Tierra.

Para conocer la química de los planetas recién nacidos necesitamos estudiar los discos protoplanetarios, pues es a partir de ellos que se forman los planetas jóvenes. Los elementos y moléculas contenidos en estos discos polvorientos son lo que compone inicialmente las atmósferas de los planetas que se forman dentro de los discos.

La detección de moléculas complejas en discos protoplanetarios es un hito importante porque las moléculas complejas son necesarias para construir la química adecuada para la aparición de la vida. Sin embargo, la detección de estas moléculas es muy difícil, necesitando de observaciones con una alta resolución espacial y una alta sensibilidad. Hasta ahora, aunque hemos observado elementos y moléculas simples en discos protoplanetarios, las detecciones de moléculas complejas han sido esquivas, con sólo un éxito antes de este caso.

Por fortuna, ahora la resolución espacial y sensibilidad sin precedentes de ALMA ha permitido a un equipo de científicos, dirigido por Catherine Walsh (Universidad de Leiden) observar metano en fase gaseosa en un disco protoplanetario por primera vez. Esta detección ha sido realizada en el disco alrededor de la joven estrella TW Hya y constituye una de las moléculas más grandes que ha sido observada en un disco hasta la fecha. Dado que las temperaturas del disco de TW Hya son inferiores a los -173 ºC, se esperaría que la mayor parte del metanol del disco esté congelado. El metanol en fase gaseosa observado por Walsh y sus colaboradores posiblemente fue emitido por una reserva de metanol congelado que reside en granos de polvo del disco.

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La luz perdida de un cometa

3/6/2016 de AAS NOVA

This is the trajectory of the comet ISON (click for the full view!) as it passed within two solar radii of the Sun’s surface in November 2013. ISON should be shining and visible in this EUV image by the Solar Dynamics Observatory, yet it’s nowhere to be seen. [Bryans & Pesnell 2016]
Esta es la trayectoria del cometa ISON (pinche para tener una visión completa) cuando pasó a dos radios solares de la superficie del Sol en noviembre de 2013. ISON debería de haber brillado en esta imagen tomada en el ultravioleta extremo del Solar Dynamics Observatory y, sin embargo, no aparece por ninguna parte. Crédito: Bryans & Pesnell 2016.

 

El 28 de noviembre de 2013, el cometa C/2012 S1, más conocido como cometa ISON, debería de haber pasado a menos de dos radios solares de la superficie del Sol cuando alcanzaba el perihelio de su órbita. Pero en vez de brillar en longitudes de onda del ultravioleta extremo (UVE) cuando rozaba la superficie solar, el cometa no fue nunca detectado con instrumentos UVE. ¿Qué le ocurrió al cometa ISON?

Cuando un cometa pasa a través de la corona solar, deja tras de sí una estela de moléculas evaporadas de su superficie. Algunas de estas moléculas emiten luz en el ultravioleta extremo, que puede ser detectada por instrumentos instalados en telescopios como el Solar Dynamics Observatory (SDO), que se encuentra en el espacio. Sin embargo, el análisis de los datos de varios telescopios que realizaron el seguimiento de ISON en el UVE (incluyendo el SDO) no revela ninguna señal de él en el perihelio.

Por el contrario, el cometa Lovejoy rozó la corona solar en 2011 y emitió intensamente en UVE.  Ahora un estudio nuevo, realizado por Paul Bryans y Dean Pesnell, intenta explicar por qué ISON no hizo lo mismo. Argumentan que hay dos posibilidades: las condiciones en la corona que experimentaron los dos cometas no eran las mismas, o los dos cometas no se parecen. Para determinar cuál de los dos factores es el más relevante, los autores empezaron comprobando que ambos cometas experimentaron campos de radiación muy parecidos cuando pasaban por el perihelio, y que las propiedades de la corona experimentadas por cada uno de ellos fueron muy parecidas.

La conclusión más plausible es, por tanto, que la ausencia de emisión en UVE de ISON se debió a que depositó menos material en su órbita que el cometa Lovejoy. Los investigadores demuestran que esto ocurriría si el núcleo de ISON hubiera sido cuatro veces más pequeño que el de Lovejoy, con un tamaño de 50-70 metros frente a los 200-300 metros del de Lovejoy.

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La Galaxia está bajo presión para hacer estrellas

3/6/2016 de National Research Council of Canada

The motions of interstellar gas (foreground) seen in contrast to the optical view of the Orion molecular cloud (background).” Credit: Stephen Gwyn, Canadian Astronomy Data Centre/National Research Council of Canada (CNW Group/National Research Council Canada)
Los movimientos del gas interestelar (delante) observados en contraste sobre la imagen en el óptico de la nube molecular de Orión (fondo). Créditos: Stephen Gwyn, Canadian Astronomy Data Centre/National Research Council of Canada (CNW Group/National Research Council Canada).

 

Un estudio nuevo dirigido por astrónomos canadienses proporciona datos sin precedente acerca del nacimiento de estrellas, descubriendo que la formación de estrellas está más regulada por la presión de sus alrededores de lo que se pensaba anteriormente.

El nacimiento de estrellas se produce dentro de concentraciones densas de gas y polvo interestelares cuando su estructura interior de soporte se ve superada. Estas concentraciones contienen típicamente varias veces la masa del Sol en una región de unas 10 000 veces el tamaño del Sistema Solar. Las concentraciones se encuentran sumergidas a gran profundidad en el interior de nubes de gas molecular que están por toda nuestra Galaxia la Vía Láctea.

Aunque el polvo del interior de las concentraciones oculta a la vista de los telescopios las fases iniciales de la formación de estrellas, las observaciones con radiotelescopios especializados pueden atisbar a través del polvo para estudiar su naturaleza dinámica. El Rastreo del Cinturón de Gould, realizado con el telescopio James Clerck Maxwell, ha identificado posiciones, tamaños y masas de las concentraciones de la Nube de Orión A, mientras que el Rastreo de Amoníaco de Green Bank ha detectado el movimiento de las moléculas de gas dentro de las nubes.

"Combinando estos datos hemos aprendido que la mayoría de las concentraciones de Orión están ligadas por la gravedad y, por tanto, probablemente un día lleguen a colapsar para formar estrellas", afirma la Dra. Helen Kirk. "Curiosamente, el material que rodea la nube parece estar presionando sobre las concentraciones más de lo debido a la gravedad de las propias concentraciones". Este estudio sugiere, pues, que la presión ambiental en la nube es un ingrediente clave para conocer el futuro de las concentraciones.

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Un nuevo mapa en radio de Júpiter revela lo que hay bajo las nubes de colores

6/6/2016 de UC Berkeley / Science

Investigadores de UC Berkeley midieron emisiones en radio de la atmósfera de Júpiter en bandas de longitudes de onda a las que las nubes son transparentes. Los observadores fueron capaces de ver hasta a 100 kilómetros de profundidad bajo la cubierta de nubes, una región mayormente sin explorar, donde se forman las nubes.

Las emisiones en radio térmicas del planeta son absorbidas parcialmente por gas de amoníaco. Midiendo la cantidad de absorción los investigadores pudieron determinar cuánto amoníaco está presente y a qué profundidad.

Estudiando estas regiones de la atmósfera del planeta, los astrónomos esperan aprender cómo la poderosa fuente de calor interno de Júpiter influye en la circulación global y la formación de nubes. Estos estudios también arrojarán luz sobre procesos similares que se producen en otros planetas gigantes de nuestro Sistema Solar y en exoplanetas gigantes recién descubiertos alrededor de estrellas lejanas.

El mapa en radio muestra gases ricos en amoníaco que suben y forman las capas superiores de nubes: una nube de hidrosulfuro de amoníaco a una temperatura de casi 200 Kelvin (-73 ºC) y una nube de hielo de amoníaco en el aire frío a aproximadamente 160 Kelvin (-113 ºC). Estas nubes se ven fácilmente desde la Tierra con telescopios ópticos. Y al revés, los mapas en radio muestran que el aire pobre en amoníaco se hunde hacia el planeta, de manera similar a como el aire seco desciende desde las capas superiores de nubes en la Tierra.

El mapa muestra también que las zonas calientes - llamadas así porque brillan en las imágenes en radio y el infrarrojo - son regiones pobres en amoníaco que rodean el planeta como un cinturón justo al norte del ecuador. Entre estas zonas calientes hay corrientes ascendentes ricas en amoníaco que lo transportan desde zonas a mayor profundidad del planeta. "Con radio podemos asomarnos a través de las nubes y observar que estas zonas calientes están entretejidas con corrientes de amoníaco que se elevan desde las profundidades del planeta, dibujando las ondulaciones verticales de un sistema de ondas ecuatorial", comenta el astrónomo Michael Wong.

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Revelados secretos de la "zona del crepúsculo" de Plutón

6/6/2016 de New Horizons

La nave espacial New Horizons tomó esta asombrosa imagen de Plutón sólo unos pocos minutos después de su acercamiento máximo el 14 de julio de 2015. La imagen fue obtenida con el Sol al otro lado de Plutón, desde la posición de New Horizons. La luz solar se filtra a través de las complicadas capas atmósfericas de Plutón, iluminándolas, haicnéndoles visibles en esta imagen. Las regiones al sur de llanuras de hielo de nitrógeno informalmente llamadas Sputnik Planum, así como las montañas de los Norgay Montes son también visibles en el creciente de Plutón en la parte superior de la imagen.

Plutón durante el crepúsculo. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

 

La nave espacial New Horizons tomó esta asombrosa imagen de Plutón sólo unos pocos minutos después de su acercamiento máximo el 14 de julio de 2015. La imagen fue obtenida con el Sol al otro lado de Plutón, desde la posición de New Horizons. La luz solar se filtra a través de las complicadas capas atmosféricas de Plutón, iluminándolas, haciéndolas visibles en esta imagen. Las regiones al sur de las llanuras de hielo de nitrógeno informalmente llamadas Sputnik Planum, así como las montañas de los Norgay Montes, son también visibles en el creciente de Plutón en la parte superior de la imagen.

Estas imágenes tomadas después de pasar por Plutón proporcionan a los científicos información sobre las nieblas y las propiedades de la superficie que no pueden conseguir a partir de imágenes tomadas durante el acercamiento.

El recuadro en la parte superior muestra un detalle del creciente de Plutón, incluyendo una intrigante jirón brillante (cerca del centro) que mide decenas de kilómetros de tamaño y que podría tratarse de una única nube baja de la atmósfera. Si fuese así, sería la única identificada hasta el momento en las imágenes de New Horizons. Esta nube - si es eso lo que es - es visible por la misma razón por la que las capas de niebla son tan brillantes: la iluminación del Sol desde detrás del planeta con un ángulo bajo. Los modelos atmosféricos sugieren que las nubes de metano pueden formarse ocasionalmente en la atmósfera de Plutón.

El recuadro abajo a la derecha muestra más detalles de la cara nocturna. Este terreno puede verse al estar iluminado desde atrás por las nieblas que dibujan la silueta del limbo. Aquí la topografía es bastante escarpada y se ven claramente amplios valles y picos bruscos.

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Desarrollan un nuevo modelo del movimiento y velocidad de las fulguraciones solares

6/6/2016 de Montana State University

A corona mass ejection (CME), associated with a solar flare, blew out from just around the edge of the Sun today in a glorious roiling wave (May 1, 2013). The video, taken in extreme ultraviolet light by NASA's Solar Dynamics Observatory spacecraft, covers about 2.5 hours. SOHO's C2 and C3 coronagraphs shows a large, bright, circular cloud of particles heading out into space. STEREO spacecraft, from their different perspectives in space, observed the flare. CME's carry over a billion tons of particles at over a million miles per hour.

Una expulsión de materia de la corona asociada a una fulguración solar que explotó justo alrededor del borde del Sol creando un arco circular, el 1 de mayo de 2013, tal como fue observada por la nave espacial Solar Dynamics Observatory (SDO) de NASA. Crédito: SDO / NASA.

 

Un físico de la Universidad Estatal de Montana ha desarrollado un modelo nuevo que predice la velocidad del plasma solar durante las fulguraciones solares. El modelo podría ayudar a definir cómo evolucionan las fulguraciones y mejorar el modo de predecirlas. Este trabajo podría ser de relevancia para proteger las redes de suministro eléctrico y las tecnologías de comunicación y aeronáutica frente a la energía emitida por las fulguraciones.

Sean Brannon empleó datos del satélite NASA Interface Region Imaging Spectrograph, conocido también como IRIS, que monitoriza una capa específica del Sol conocida como la región de transición. La región de transición es delgada pero compleja y separa la capa más exterior del Sol, la corona, de una capa interior, la cromosfera. La corona, la cromosfera y la región de transición tienen un gran interés y suponen un gran misterio para los científicos.

Las temperaturas de la corona pueden alcanzar varios millones de Kelvin, mucho más caliente (a menudo más de cien veces) que cualquier otra capa de la atmósfera del Sol. Una fulguración solar arqueándose por la corona puede encontrarse a más de 10 millones de Kelvin. Esto es extraño y parece contraintuitivo ya que la corona es la capa más alejada del Sol y, por tanto, debería en principio ser la más fría.

Brannon empleó datos de IRIS para observar el proceso de las fulguraciones solares. Durante una fulguración solar, el plasma del Sol puede calentarse hasta millones de Kelvin y evaporarse en la corona. "Entonces esperamos que este plasma caliente se enfríe durante los siguientes minutos u horas. Mientras se enfría, los modelos predicen que debería de empezar a gotear de vuelta, produciendo unas señales espectrales que deberían de poder ser detectadas", afirma Brannon. El investigador, entonces, desarrolló un modelo sencillo que describe la velocidad a la que una burbuja de plasma cae desde la fulguración y cómo se vería en un espectrógrafo de IRIS. Sus resultados indican que el plasma gotea a velocidades de caída libre, de manera parecida a la trayectoria que sigue una pelota de baloncesto después de ser lanzada.

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Un nuevo récord de distancia en las observaciones promete ser una herramienta importante para estudiar galaxias

6/6/2016 de National Radio Astronomy  / Astrophysical Journal Letters

Radio-optical image of the galaxy J100054. Background image is visible-light as seen with Hubble Space Telescope. Orange shows radio emission from atomic hydrogen gas surrounding the galaxy.

Imagen en el óptico y en radio de la galaxia J100054. La imagen del fondo es luz visible observada con el telescopio espacial Hubble. El color anaranjado muestra la emisión en radio del gas de hidrógeno atómico que rodea la galaxia. Crédito: Fernandez et al., Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; Koekemoer et al., Massey et al., NASA.

 

Un equipo de astrónomos ha aprovechado las nuevas mejoras en el conjunto de radiotelescopios VLA para abrir un nuevo reino de investigación sobre cómo las galaxias  evolucionan e interaccionan con sus alrededores al transcurrir el tiempo. Han detectado una débil emisión en radio de hidrógeno atómico, el elemento más abundante del Universo, en una galaxia a casi 5 mil millones de años luz de la Tierra.

"Esto casi duplica el récord de distancia de este tipo de observación y promete conseguir nuevos datos clave sobre cómo las galaxias atrapan el gas, lo procesan y lo pierden mientras evolucionan", afirma Ximena Fernández, de la Universidad de Rutgers. "Cuando miramos más lejos en distancia estamos mirando más atrás en el tiempo, así que esta nueva mejora nos permite conseguir información anteriormente imposible de alcanzar acerca de cómo evolucionan las galaxias", añade.

Los científicos detectaron la "marca" en radio del hidrógeno en una galaxia llamada COSMOS J100054. El descubrimiento llegó después de las primeras 178 horas de observación de un programa llamado COSMOS HI Large Extragalactic Survey, o CHILES, liderado por Jacqueline van Gorkom, de la Universidad de Columbia. "Los nuevos sistemas electrónicos del VLA mejorado fueron esenciales para este trabajo. Sin esta puesta a punto, este descubrimiento habría sido imposible. Esta detección es la primera de lo que pensamos que serán muchas más en el futuro, realizando una contribución importante a nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias", comenta  Emmanuel Momjian.

El gas hidrógeno es el material en bruto para la formación de estrellas. A lo largo de sus vidas, las galaxias toman el gas, que acaba siendo incorporado en estrellas. Los furiosos brotes  de formación de estrellas, vientos estelares y explosiones de supernovas pueden expulsar gas de la galaxia y sustraerle el material necesario para formar más estrellas. Para comprender estos procesos, los astrónomos necesitan imágenes del gas en las galaxias y cerca de ellas, correspondientes a diferentes edades. Hasta ahora, las limitaciones técnicas de los radiotelescopios habían impedido detectar la emisión de hidrógeno atómico a las distancias necesarias para ver el gas en galaxias lo bastante lejanas como para proporcionar una imagen suficientemente atrás en el tiempo. El proyecto CHILES conseguirá observar esto hasta distancias de unos 6 mil millones de años luz.

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Galaxias "derrochadoras" lanzan elementos pesados a los halos que las rodean y al espacio

7/6/2016 de University of Colorado Boulder / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Spiral galaxies like the Milky Way are shown in the center, surrounded by the circumgalactic medium, which appears as black to our eyes.  However, the circumgalactic medium contains very hot gas, shown in red, orange, and white that outweighs the central galaxies.  The Cosmic Origins Spectrograph on the Hubble Space Telescope is an ultra-violet spectrograph that can probe these gaseous filaments and clumps. Credit: Adrien Thob, LJMU

En el centro de esta ilustración se muestran galaxias espirales como la Vía Láctea, rodeadas por el medio circungaláctico, de color negro. El medio circungaláctico contiene gas muy caliente, mostrado en colores rojo, naranja y blanco, que pesa más que las galaxias centrales. Crédito: Adrien Thob, LJMU.

 

Las galaxias "derrochan" grandes cantidades de elementos pesados generados por la formación de estrellas, expulsándolos a un millón de años luz de distancia, hacia los halos que las rodean y al espacio profundo, según un estudio nuevo dirigido por la Universidad de Colorado Boulder.

La investigación demuestra que hay más átomos de oxígeno, carbono y hierro en los halos gaseosos dispersos alrededor de las galaxias de los que hay dentro de las propias galaxias, dejándolas con menos materiales en bruto necesarios para construir estrellas, planetas y la propia vida. "Anteriormente pensábamos que estos elementos pesados serían reciclados en generaciones futuras de estrellas y contribuirían a la formación de sistemas planetarios y a proporcionar los componentes de la vida", afirma Benjamin Oppenheimer. "Pero resulta que nuestras galaxias no son muy buenas recicladoras".

La reserva de gas cas invisible que rodea a una galaxia, conocida como el medio circungaláctico (CGM de sus iniciales en inglés) se piensa que juega un papel central en circular elementos  dentro y fuera de la galaxia, pero los mecanismos precisos de esta relación aún no se conocen. Una galaxia típica tiene un tamaño que varía entre los 30 000 y los 100 000 años luz, mientras que el CGM puede extenderse hasta un millón de años luz.

Las galaxias espirales, como la Vía Láctea, forman estrellas activamente y tienen un color azulado; por otro lado, las galaxias elípticas forman pocas estrellas y tiene un aspecto rojo. Ambos tipos de galaxias contienen entre decenas y centenares de miles de millones de estrellas que crean elementos pesados. Después de correr una serie de simulaciones, los investigadores descubrieron que los CGM de ambos tipos de galaxias contenían más de la mitad de los elementos pesados de una galaxia, sugiriendo que las galaxias no son tan eficientes reteniendo sus materiales en bruto como se pensaba. Las nuevas simulaciones explican también la sorprente observación de que parece haber menos oxígeno alrededor de galaxias elípticas que espirales. "El CGM de las galaxias elípticas es más caliente", comenta Joop Schaye. "Las altas temperaturas, que superan el millón de grados, reducen la fracción de oxígeno cinco veces ionizado, que es el observado".

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Un método para tomar imágenes de agujeros negros

7/6/2016 de MIT

An artist's drawing a black hole named Cygnus X-1. It formed when a large star caved in. This black hole pulls matter from the blue star beside it.

Ilustración de artista de un agujero negro llamado Cygnus X-1. Se formó cuando una gran estrella se derrumbó. Este agujero negro toma material de la estrella azul que tiene junto a él. Crédito:  M.Weiss/NASA/CXC.

 

Un equipo de investigadores ha desarrollado un algoritmo nuevo que podría ayudar a los astrónomos a producir la primera imagen de un agujero negro. El algoritmo uniría los datos captados por radiotelescopios repartidos por todo el globo, bajo los auspicios de una colaboración internacional llamada Telescopio del Horizonte de Sucesos. El proyecto pretende, esencialmente, convertir el planeta entero en una gran antena de radiotelescopio.

"Las longitudes de onda en radio tienen muchas ventajas", comenta Katie Bouman, que ha dirigido el desarrollo del algoritmo nuevo. "Así como las ondas de radio atraviesan las paredes, también atraviesan el polvo galáctico. Nunca podríamos haber visto el centro de nuestra galaxia en longitudes de onda del visible, hay demasiado material en medio".

Pero debido a sus largas longitudes de onda, las ondas de radio también necesitan grandes antenas. El mayor radiotelescopio de una sola antena del mundo tiene un diámetro de 300 metros, pero una imagen de la Luna producida por él sería más borrosa que la imagen que vemos a través de un telescopio óptico pequeño. "Un agujero negro está muy muy lejos y es muy compacto", afirma Bouman. "[Tomar una imagen del agujero negro que está en el centro de la Vía Láctea es] equivalente a tomar una imagen de un pomelo en la Luna, pero con un radiotelescopio. Tomar una imagen de algo tan pequeño significa que necesitaríamos un telescopio de 10 000 kilómetros de diámetro, lo que no es práctico, porque el diámetro de la Tierra no es ni de 13 000 kilómetros".

La solución adoptada por el proyecto del Telescopio del Horizonte de Sucesos es coordinar las medidas realizadas por radiotelescopios situados en lugares muy alejados entre sí. Actualmente seis observatorios se han unido al proyecto y probablemente les seguirán más. Pero incluso el doble de los telescopios disponibles dejarían grandes huecos en los datos cuando se acerquen a funcionar como una antena de 10 000 kilómetros. Rellenar esos huecos es el objetivo de algoritmos como el de Bouman. 

Normalmente, una señal astronómica alcanzará dos telescopios cualesquiera en instantes ligeramente diferentes. Tener en cuenta esa diferencia es esencial para extraer información visual de la señal, pero la atmósfera de la Tierra puede también frenar las ondas de radio, exagerando las diferencias en el instante de llegada, arruinando el cálculo del que depende la imagen interferométrica. Bouman adoptó una solución algebraica ingeniosa para este problema:  si se multiplican las medidas de tres telescopios, los retrasos extra causados por el ruido atmosférico se compensan entre sí. Esto significa que cada medida nueva necesita datos de tres telescopios, no sólo dos, pero el aumento en la precisión compensa la pérdida de información.

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Una fuente de rayos gamma deslumbrante

7/6/2016 de Smithsonian Astrophysical Observatory / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

An artist's conception of a blazar, whose powerful jet of high velocity particles is generated around a supermassive black hole and aimed almost directly at Earth. Astronomers have measured and successfully modeled the very high energy gamma ray emission from a blazar using VERITAS, the Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System.

Ilustración de artista de un blazar cuyo potente chorro de partículas de alta velocidad, dirigido casi directamente hacia la Tierra, se genera alrededor de un agujero negro supermasivo. Los astrónomos han medido y creado con éxito un modelo de la emisión en rayos gamma de muy alta energía de un blazar, utilizando el sistema de telescopios VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System). Crédito: Marscher et al., Wolfgang Steffen, Cosmovision, NRAO/AUI/NSF.

 

Los blazares son galaxias cuyos agujeros negros centrales masivos están acumulando material de las regiones de los alrededores. Aunque la acreción en un agujero negro se produce en muchas galaxias y situaciones, en el caso del blazar el material que cae explota creando un potente haz estrecho de partículas cargadas de alta velocidad que, casualmente, apunta en nuestra dirección. Las partículas cargadas producen fotones de rayos gamma, cada fotón conteniendo más de cien millones de veces la energía del fotón de rayos X de mayor energía observado por el observatorio de rayos X Chandra. El haz de electrones produce muchos otros efectos, y en los blazares esto incluye variabilidad rápida, fuerte e incesante. A veces también poseen la habilidad de generar rayos gamma de alta energía.

El blazar 1ES1741+196 fue observado por primera vez en 1996 por el satélite de rayos X Einstein. Las observaciones de seguimiento determinaron que se trata de un sistema triple: una galaxia espiral con dos galaxias compañeras suficientemente cercanas entre sí para formar un trío en interacción. Se observa una cola de marea, por ejemplo, presumiblemente resultado de las influencias gravitatorias mutuas. Las interacciones pueden jugar un papel en mezclar el material que va a ser acretado por el agujero negro. En 2011 los astrónomos descubrieron que el objeto también emitía rayos gamma, pero con una intensidad que lo convierte en una de las fuentes más débiles conocidas.

Ahora, un equipo de 88 astrónomos ha empleado el sistema de telescopios VERITAS para estudiar 1ES1741+196 y crear un modelo de este blazar. Lo observaron con éxito en varios rangos de energía durante 30 horas a lo largo de varios años y consiguieron obtener y crear un modelo del primer espectro de muy alta energía de esta fuente.  El resultado sugiere que los científicos han caracterizado este blazar con precisión, a pesar de su poco brillo, como uno de los que producen los rayos gamma de mayor energía. También encontraron, curiosamente, que no hay pruebas de destellos importantes en esta fuente.

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Resuelven el misterio de la función de masa inicial

7/6/2016 de Lomonosov Moscow State University / The Astrophysical Journal

El modelo del medio interestelar con una distribución fractal de densidad, identificando con círculos las densas nubes moleculares a partir de las cuales se formarán las protoestrellas. Las flechas indican las fuerzas gravitacionales que crean. Fuente: Igor Chilingaryan Andrew Klishin.

El modelo del medio interestelar con una distribución fractal de densidad, identificando con círculos las densas nubes moleculares a partir de las cuales se formarán las protoestrellas. Las flechas indican las fuerzas gravitacionales que crean. Fuente: Igor Chilingaryan Andrew Klishin.
 

Un método utilizado para estudiar Facebook, proteínas y redes eléctricas ha sido aplicado ahora con éxito a las estrellas. Por primera vez, los científicos han empleado métodos de ciencia de redes para resolver un problema astrofísico fundamental: explicar la llamada "función de masa inicial", la distribución de las estrellas por su masa en galaxias y cúmulos estelares.

La función de masa inicial estelar  es una función que describe las fracciones relativas de estrellas que tienen diferentes masas en un sistema estelar o la proporción entre estrellas grandes y pequeñas en galaxias. En 1955, el físico y astrofísico teórico Edwin Salpeter fue el primero en calcular esta distribución de forma empírica en el vecindario solar, empleando cuentas de estrellas. Demostró que la distribución de estrellas en función de su masa tiene la forma de una ley de potencias con exponente -2.35, es decir, las estrellas 10 veces más masivas que nuestro Sol son 102.35=220 veces menos frecuentes que las estrellas de tipo solar.

Conocer cómo están distribuidas exactamente las estrellas en una galaxia o cúmulo es crucialmente importante para los astrónomos. Un sistema estelar es como un gran familia donde todos los miembros interactúan unos con otros. Dibujan el "espacio vital" en un modo determinado y reaccionan frente a las influencias externas siguiendo las mismas leyes físicas. Para entender mejor cómo los miembros de esa "familia" influyen en la evolución de los demás, los astrónomos necesitan saber de qué tipo de estrellas consiste la familia, es decir, tener datos de cuántas estrellas de cada masa hay en el sistema.

Igor Chilingarian y Andrei Klishin han descrito un sistema de protoestrellas que evolucionan absorbiendo gas del medio difuso interestelar como una red espacial que crece por el principio de conexión preferencial: un nodo que tiene muchos enlaces crea enlaces nuevos todavía con mayor rapidez. En el medio interestelar los enlaces son las fuerzas gravitatorias que actúan entre los núcleos densos moleculares que más tarde formarán estrellas. "Demostramos que la ley de potencias que sigue la función de masa inicial estelar aparece con independencia de la distribución de masas inicial de las protoestrellas si la distribución de densidades en la nube interestelar es fractal. Esta distribución fractal procede directamente de la teoría clásica de turbulencia desarrollada por el matemático soviético Andrey Kolmogorov. Encontramos objetos fractales, o autosimilares, a diario. Entre otros, las nubes de la atmósfera de la Tierra, los copos de nieve e incluso algunas frutas y vegetales como la col o el brócoli, todos tienen propiedades fractales", comenta Igor Chilingarian.

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La primera vida del Universo podría haber nacido en planetas de carbono

8/6/2016 de CfA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

In this artist's conception, a carbon planet orbits a sunlike star in the early universe. Young planetary systems lacking heavy chemical elements but relatively rich in carbon could form worlds made of graphite, carbides and diamond rather than Earth-like silicate rocks. Blue patches show where water has pooled on the planet's surface, forming potential habitats for alien life.

En esta ilustración de artista, un planeta de carbono se encuentra en órbita alrededor de una estrella similar al Sol en el Universo primitivo. Los sistemas planetarios jóvenes pobres en elementos químicos pero relativamente ricos en carbono podrían formar mundos de grafito, carburos y diamante en lugar de rocas de silicatos como las de la Tierra. Los jirones azules son los lugares donde se ha almacenado el agua en la superficie del planeta, formando hábitats potenciales para la vida alienígena. Crédito: Christine Pulliam (CfA). Imagen del Sol de NASA/SDO.

 

Nuestra Tierra está formada por rocas de silicatos y un núcleo de hierro con un delgado barniz de agua y vida. Pero los primeros mundos potencialmente habitables que se formaron podrían haber sido muy diferentes. Una investigación nueva sugiere que la formación de planetas en el Universo temprano podría haber creado planetas de carbono hechos de grafito, carburos y diamante. Los astrónomos podrían encontrar estos mundos de diamante buscando una clase rara de estrella.

"Este trabajo demuestra que incluso estrellas con una pequeña fracción del carbono que hay en nuestro Sistema Solar pueden albergar planetas", comenta Natalie Mashian, directora del estudio. "Tenemos buenas razones para pensar que la vida alienígena estará basada en el carbono, como la vida en la Tierra, así que esto es prometedor para la posibilidad de vida en el Universo primitivo", añade. El Universo primordial consistía principalmente en hidrógeno y helio y le faltaban elementos químicos como el carbono y el oxígeno necesarios para la vida tal como la conocemos. Sólo después de que explotaran las primeras estrellas como supernovas y sembraran la segunda generación se hizo posible la formación de planetas y la vida.

Mashian y su director de tesis Avi Loeb examinaron un tipo particular de estrellas viejas, pobres en metales pero con abundancia extra de carbono, llamadas  estrellas CEMP. Estas estrellas anémicas contienen sólo una centésima de milésima del hierro que contiene nuestro Sol, lo que significa que se formaron antes de que el espacio interestelar hubiese sido ampliamente sembrado con elementos pesados. "Estas estrellas son fósiles del Universo joven", explica Loeb. "Estudiándolas podemos ver cómo empezaron los planetas y posiblemente la vida en el Universo".

Aunque carecen de hierro y otros elementos pesados en comparación con nuestro Sol, las estrellas CEMP tienen más carbono del que se esperaría dada su edad. Esta abundancia relativa influiría en la formación de los planetas, con granos esponjosos de polvo de carbono que se juntarían para formar mundos negros como el alquitrán. Desde la distancia estos planetas de carbono serían difíciles de distinguir de mundos más parecidos a la Tierra. El examen de sus atmósferas revelaría su naturaleza verdadera. Mashian y Loeb proponen una búsqueda específica de planetas alrededor de estrellas CEMP utilizando la técnica del tránsito. "Es un método práctico para descubrir cuántos planetas tempranos pueden haberse formado en el Universo bebé", concluye Loeb.

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Escuchan el sonido de las estrellas más antiguas de nuestra Galaxia

8/6/2016 de University of Birmingham / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Messier 4

Imagen del cúmulo globular de estrellas Messier 4 obtenida con el telescopio MPG/ESO de 2.2 metros en el Observatorio de la Silla (Chile). La gran bola de estrellas antiguas es uno de los sistemas estelares de este tipo más cercano a la Tierra. Para escuchar el sonido de las estrellas rodedas por un círculo amarillo, pase el cursor sobre la imagen que se encuentra en la página original de la nota de prensa. Crédito: ESO.

 

Un equipo de investigadores de la Universidad de Birmingham ha anunciado la detección de oscilaciones acústicas resonantes de estrellas en M4, el cúmulo de estrellas más viejo conocido en la Galaxia, de unos 13 mil millones de años de edad.

Utilizando datos de la misión Kepler/K2 de NASA, los investigadores han estudiado las oscilaciones resonantes de las estrellas empleando una técnica llamada astrosismología. Estas oscilaciones producen cambios minúsculos o pulsos en el brillo y son causadas por sonido atrapado dentro de las estrellas. Midiendo los tonos de esta "música estelar" es posible determinar la masa y edad de las estrellas individuales, haciendo posible el empleo de la astrosismología para el estudio de la historia muy temprana de nuestra Galaxia.

El Dr. Andrea Miglio, director del estudio, comenta: "estamos entusiasmados por poder escuchar algunas de las reliquias estelares del Universo temprano. Las estrellas que hemos estudiado son realmente fósiles vivientes de la época de formación de nuestra Galaxia y ahora esperamos ser capaces de desvelar los secretos sobre cómo se formaron y evolucionaron las galaxias espirales como la nuestra".

El Dr. Guy Davies, colaborador en el estudio, añade: "La escala de edades de las estrellas ha estado restringida hasta ahora a estrellas relativamente jóvenes, limitando nuestra capacidad para estudiar la historia temprana de nuestra Galaxia. En esta investigación hemos sido capaces de demostrar que la astrosismología puede proporcionar edades precisas para las estrellas más viejas de la Galaxia".

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Desvelan el origen de las supernovas extraordinarias

8/6/2016 de NAOJ / Konan University / Publications of the Astronomical Society of Japan

Figure 1 :. Image around SN 2012dn obtained by the Kanata Telescope at Higashi-Hiroshima Observatory. SN 2012dn is seen near the center of this figure. The host galaxy ESO 462-G016 is seen at the left side of SN 2012dn. The distance to this galaxy is known to be 130 mega-light-years. Because the supernova is a point source, the expansion cannot be measured, but the evolutions of the brightness and color are obtained.

Imagen del cielo alrededor de la supernova SN 2012dn, obtenida por el telescopio Kanata en el Observatorio de Higashi-Hiroshima. SN 2012dn se observa cerca del centro de esta figura. La galaxia progenitora ESO 462-G016 se ve a la izquierda de SN 2012dn. Fuente: Konan University.

 

Un equipo de investigadores, dirigido por Masayuki Yamanaka, ha desvelado el origen de supernovas extraordinariamente superluminosas, empleando datos obtenidos con el instrumento OISTER. Encuentran que el origen de las supernovas extraordinarias se puede explicar con el "escenario de acreción".

Aunque las supernovas de Tipo Ia han sido empleadas como potentes herramientas para medir las distancias a galaxias lejanas, su origen ha estado poco claro durante más de tres décadas. En años recientes, han sido añadidos más problemas, incluyendo el descubrimiento de "supernovas extraordinarias".

Los investigadores encontraron una potente emisión anómala en el infrarrojo en la supernova extraordinaria SN 2012dn, que nunca había sido observada en otras supernovas de Tipo Ia hasta la fecha. A través de un análisis detallado, los investigadores concluyen que la emisión infrarroja procede del material expulsado por el sistema progenitor.

El sistema binario que acaba estallando como supernova está constituido por una estrella enana blanca que tiene otra estrella compañera, a la cual roba gas, que transporta a su superficie por medio de un proceso llamado acreción. Pero parte del material escapa y forma una envoltura densa de gas que rodea el sistema antes de que se produzca la explosión de supernova. Los investigadores piensan que SN 2012dn explotó mientras aún se hallaba rodeada por este gas denso. El material fue calentado por la luz de la supernova y emitió la luz infrarroja detectada.

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LISA Pathfinder supera las expectativas

8/6/2016 de ESA / Physical Review Letters

This artist's impression shows the interior layout of LISA Pathfinder's science module. The central circle is a cylindrical capsule that contains many of the spacecraft's key payload components — a vacuum enclosure that houses two test masses in their electrode casings, and the optical bench interferometer between them. Scientists will use this interferometer to monitor and measure the masses as they move in a near-perfect gravitational free-fall.

Esta ilustración de artista muestra el interior del módulo científico de LISA Pathfinder. El círculo central es una cápsula cilíndrica que contiene muchos de los componentes de la nave espacial, un espacio cerrado al vacío que alberga dos masas de prueba en sus carcasas de electrodos y el interferómetro óptico entre ellas. Los científicos utilizan este inteferómetro para monitorizar y medir las masas mientras se mueven en una caída libre gravitatoria casi perfecta. Crédito: ESA/ATG medialab.

 

La misión LISA Pathfinder de ESA ha demostrado la tecnología necesaria para construir un observatorio espacial de ondas gravitacionales. Los resultados de sólo dos meses de operaciones científicas demuestran que los dos cubos  que se encuentran en el corazón de la nave espacial están en caída libre bajo la influencia sólo de la gravedad, sin perturbaciones de otras fuerzas externas, con un precisión cinco veces mejor de lo exigido originalmente.

En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters, el equipo de LISA Pathfinder demuestra que las masas de prueba se encuentran casi inmóviles una respecto de la otra, con una aceleración relativa inferior a la centésima parte de una billonésima de la gravedad de la Tierra. La demostración de las tecnologías clave de la misión abre la puerta al desarrollo de un gran observatorio espacial capaz de detectar ondas gravitacionales emanando de un gran abanico de objetos exóticos del Universo.

Postuladas por Albert Einstein hace un siglo, las ondas gravitacionales son oscilaciones en el tejido del espacio-tiempo que se desplazan a la velocidad de la luz y son causadas por la aceleración de objetos masivos. Pueden ser generadas por ejemplo, por supernovas, binarias de estrellas de neutrones girando en espiral una alrededor de la otra y parejas de agujeros negros que se unen.

Para detectar estos episodios y explotar el nuevo campo de la astronomía gravitacional, es crucial abrir el acceso a la detección de ondas gravitacionales de frecuencias bajas, entre 0.1 mHz y 1 Hz. Esto exige medir fluctuaciones diminutas en la distancia entre objetos situados a millones de kilómetros de distancia, algo que sólo puede conseguirse desde el espacio, donde un observatorio puede encontrarse libre de los ruidos sísmicos, térmicos y de la gravedad terrestre, que limitan a los detectores instalados en tierra, como LIGO.

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Un agujero negro alimentado por un frío diluvio intergaláctico

9/6/2016 de ESO / Nature

El parte meteorológico cósmico, como se ilustra en esta concepción artística, pronostica una condensación de nubes de gas molecular frío alrededor del cúmulo de galaxias más brillante, Abell 2597. Las nubes se condensan a partir del gas caliente e ionizado que ocupa el espacio entre las galaxias de este cúmulo. Nuevos datos de ALMA muestran que la “lluvia” de estas nubes se precipita sobre la galaxia, cayendo hacia el agujero negro supermasivo situado en su centro.

El parte meteorológico cósmico, como se ilustra en esta concepción artística, pronostica una condensación de nubes de gas molecular frío alrededor del cúmulo de galaxias más brillante, Abell 2597. Las nubes se condensan a partir del gas caliente e ionizado que ocupa el espacio entre las galaxias de este cúmulo. Nuevos datos de ALMA muestran que la “lluvia” de estas nubes se precipita sobre la galaxia, cayendo hacia el agujero negro supermasivo situado en su centro. Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
 

Un equipo internacional de astrónomos, utilizando el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha sido testigo de un evento de meteorología cósmica que nunca se había visto antes: un grupo de imponentes nubes de gas intergaláctico, lloviendo sobre el agujero negro supermasivo situado en el centro de una enorme galaxia que se encuentra a mil millones de años luz de la Tierra. Los resultados aparecen en la revista Nature el 09 de junio de 2016.

Las nuevas observaciones de ALMA constituyen la primera evidencia directa de que las frías y densas nubes pueden fusionarse a partir de caliente gas intergaláctico y sumergirse en el corazón de una galaxia para alimentar a su agujero negro supermasivo central. También remodela la visión que los astrónomos tenían sobre cómo se alimentan los agujeros negros supermasivos en un proceso conocido como acreción.

Anteriormente, los astrónomos creían que, en las galaxias más grandes, los agujeros negros supermasivos tenían una dieta lenta y constante de gas caliente ionizado proveniente del halo de la galaxia. Las nuevas observaciones de ALMA muestran que, cuando las condiciones meteorológicas intergalácticas son favorables, los agujeros negros también pueden darse un atracón de nubes gigantes de gas molecular muy frío en forma de grumosos y caóticos “aguaceros”.

"Aunque ha sido una predicción teórica importante en los últimos años, esta es una de las primeras pruebas que, sin ambigüedad, ofrecen una evidencia observacional de una lluvia fría y caótica alimentando a un agujero negro supermasivo", afirma Grant Tremblay, astrónomo de la Universidad de Yale en New Haven (Connecticut, Estados Unidos), ex compañero de ESO y autor principal del nuevo artículo. "Es emocionante pensar que, realmente, podríamos estar observando este aguacero, que abarca toda la galaxia, alimentando a un agujero negro cuya masa es de cerca de 300 millones de veces la del Sol".

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Los días nublados en los exoplanetas podrían esconder agua en su atmósfera

9/6/2016 de JPL / The Astrophysical Journal

Hot Jupiters, exoplanets around the same size as Jupiter that orbit very closely to their stars, often have cloud or haze layers in their atmospheres. This may prevent space telescopes from detecting atmospheric water that lies beneath the clouds, according to a study in the Astrophysical Journal. Image credit: NASA/JPL-Caltech

Los jupiteres calientes, exoplanetas con el tamaño de Júpiter y que se encuentran en órbita muy cerca de sus estrellas, a menudo poseen capas de nubes o niebla en sus atmósferas. Esto puede impedir que los telescopios espaciales detecten agua atmosférica que se encuentra debajo de las nubes, según un estudio publicado en el Astrophysical Journal. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

El agua es un tema importante de estudio de exoplanetas, incluyendo los jupiteres calientes, cuyas masas son similares a la de Júpiter, pero que se encuentran mucho más cerca de su estrella progenitora que Júpiter del Sol. Pueden alcanzar unos abrasadores 1100 ºC, lo que significa que cualquier agua que alberguen tomará la forma de vapor de agua.

Los astrónomos han encontrado muchos jupiteres calientes con agua en sus atmósferas, pero otros parecen no tenerla. Los científicos del JPL de NASA querían investigar qué tienen en común las atmósferas de estos mundos gigantes. Se centraron en un grupo de jupiteres calientes estudiados por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. Encontraron que alrededor de la mitad de las atmósferas de los planetas estaban ocultas por nubes o niebla.

"La motivación de nuestro estudio fue comprobar cómo serían estos planetas si los juntáramos e investigar si comparten alguna propiedad atmosférica", comenta Aishwarya Iyer, que dirigió el estudio. El artículo, publicado en la revista Astrophysical Journal, sugiere que las nubes o capas de niebla podrían estar impidiendo que una parte sustancial del agua de la atmósfera pudiera ser detectada por los telescopios espaciales. Las propias nubes probablemente no estén formadas por agua ya que los planetas de la muestra son demasiado calientes para tener nubes basadas en agua.

Los científicos determinaron que, en casi cada planeta estudiado, la niebla o las nubes estaban bloqueando la mitad de la atmósfera, en promedio. "En algunos de estos planetas puedes ver agua asomando la cabeza por encima de las nubes o la niebla, y podría haber todavía más agua debajo", comenta Iyer. Los científicos aún desconocen la naturaleza de estas nubes o nieblas, incluyendo de qué están formadas. 

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Una simulación por computadora arroja luz acerca de las gigantes rojas que faltan en la Vía Láctea

9/6/2016 de Gerogia Tech / The Astrophysical Journal

Nuevas simulaciones por computadora del Instituto de Tecnología de Georgia proporcionan una prueba concluyente de la hipótesis que explica por qué el centro de la Vía Láctea parece estar lleno de estrellas jóvenes y, en cambio, tiene muy pocas viejas. Según esta teoría, los restos de estrellas rojas gigantes más viejas todavía se encuentran allí, simplemente no son suficientemente brillantes para ser detectadas con telescopios.

Las simulaciones de Georgia Tech investigan la posibilidad de que estas gigantes rojas se debilitaran después de haber sido  despojadas de fracciones importantes de su masa hace millones de años durante colisiones repetidas con un disco de acreción en el centro galáctico. La propia existencia de estrellas jóvenes, halladas en observaciones astronómicas hoy en día, es una indicación de la presencia de un disco de acreción de este tipo en el centro galáctico puesto que se piensa que las estrellas jóvenes se formaron a partir de él hace solo unos pocos millones de años.

El equipo de astrofísicos creó un modelo de gigantes rojas parecidas a las que supuestamente faltan en el centro galáctico, estrellas que tienen más de 10 mil millones de años de edad y son decenas de veces mayores en tamaño que el Sol. Las hicieron pasar por una versión computerizada de un túnel de viento para simular las colisiones con el disco gaseoso que en el pasado ocupó la mayor parte del espacio a menos de 0.5 parsecs del centro galáctico. Fueron cambiando las velocidades orbitales y la densidad del disco hasta encontrar las condiciones necesarias para causar un daño importante a las estrellas gigantes rojas.

"Las gigantes rojas podrían haber perdido una porción significativa de su masa sólo si el disco era muy denso y masivo", comenta Tamara Bogdanovic, que colideró el estudio. "Tan denso que la gravedad habría fragmentado ya el disco por sí misma, ayudando a formar concentraciones masivas que se convirtieron en los precursores de una nueva generación de estrellas". Las simulaciones sugieren que cada estrella gigante roja entró y salió del disco hasta docenas de veces, tardando algunas veces días e incluso semanas en atravesarlo, perdiendo masa con cada paso.

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Los agujeros negros podrían no ser callejones sin salida después de todo

9/6/2016 de Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço / Classical and Quantum Gravity

A model of 'folded' space-time illustrates how a wormhole bridge might form with at least two mouths that are connected to a single throat or tube. - See more at: http://www.space.com/20881-wormholes.html#sthash.qZrcXAfi.dpuf

Un modelo de espacio-tiempo 'plegado' ilustra cómo se puede formar un puente de agujero de gusano con al menos dos bocas que están conectadas por una sola garganta o tubo. Crédito: edobric | Shutterstock.

 

Un cuerpo físico podría ser capaz de cruzar un agujero de gusano, a pesar de las fuerzas de marea extremas, según sugieren en un estudio nuevo Diego Rubiera-García y su equipo. Este resultado viene apoyado por el hecho de que se conservarían las interacciones entre las diferentes partes del cuerpo que lo mantienen unido.

En sus trabajos anteriores, los investigadores habían encontrado descripciones teóricas de agujeros negros sin singularidad, ese extraño punto infinitesimalmente pequeño donde el espacio y el tiempo llegan abruptamente a su fin. Lo que encontraron en el centro de un agujero negro, y sin haber estado realmente buscando uno, fue la estructura esférica y de tamaño finito de un agujero de gusano. "Lo que hicimos fue reconsiderar una cuestión fundamental en la relación entre la gravedad y la estructura subyacente del espacio-tiempo. En términos prácticos, descartamos una hipótesis que se cumple en la relatividad general pero que no hay ninguna razón a priori para que se mantenga en las extensiones de esta teoría".

Ante esta estructura de agujero de gusano de tamaño finito, donde el espacio y el tiempo continúan transcurriendo más allá del agujero negro en otra parte del Universo, los autores se preguntaron por el destino de un objeto físico que se aventurara en su interior. Se preguntaron si una silla, un científico o una nave espacial podrían soportar el intenso campo gravitatorio y retener su unidad como cuerpo a través del viaje y hasta qué punto resultarían dañados. "Cada partícula del observador sigue una línea geodésica determinada por el campo gravitatorio. Cada geodésica siente una fuerza gravitatoria ligeramente diferente, pero las interacciones entre los constituyentes del cuerpo podrían, no obstante, mantener el cuerpo", afirma Rubiera-García.

La teoría de la relatividad general predice que un cuerpo que se acerque a un agujero negro será aplastado en una dirección y estirado en otra. Pero como el radio del agujero de gusano es finito, los autores demuestran que el cuerpo será aplastado sólo hasta el tamaño del agujero de gusano. En vez de converger a una separación infinitesimal, la llamada singularidad, las líneas geodésicas todavía se encontrarían a distancias mayores que cero. Los autores demuestran que el tiempo pasado por un rayo de luz en un viaje de ida y vuelta entre dos partes del cuerpo es siempre finita. Así, las partes diferentes del cuerpo todavía establecerán interacciones físicas y químicas y, en consecuencia, la causa y el efecto todavía tendrían vigencia por toda la garganta del agujero de gusano.

Según este estudio, pues, el paso a otra región del Universo podría ser posible.

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Probablemente un planeta nuevo se halle en una lenta espiral de muerte

10/6/2016 de Rice University / The Astrophysical Journal

An artist’s impression of likely new giant planet PTFO8-8695 b, which is believed to orbit a star in the constellation Orion every 11 hours. Gravity from the newborn star appears to be pulling away the outer layers of the Jupiter-like planet. (Image by A. Passwaters/Rice University based on original available under CC license at https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kepler-70b.png) - See more at: http://news.rice.edu/2016/06/09/likely-new-planet-may-be-in-slow-death-spiral-2/#sthash.SRV30wmy.dpuf
Ilustración de artista del posible planeta gigante nuevo PTFO8-8695 b, que se piensa que gira alrededor de una estrella de la constelación de Orión una vez cada 11 horas. La gravedad de la estrella recién nacida parece estar arrancando las capas exteriores del planeta similar a Júpiter. Créditos: A. Passwaters/Rice University basada en https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kepler-70b.png.

 

Un equipo de astrónomos que busca los planetas más jóvenes de la Galaxia, ha encontrado pruebas sólidas de uno distinto de los demás, un júpiter caliente recién nacido cuyas capas exteriores están siendo desgarradas por la estrella alrededor de la que gira una vez cada 11 horas.

"Un puñado de planetas conocidos tienen órbitas pequeñas parecidas, pero dado que esta estrella sólo tiene 2 millones de años de edad, se trata de uno de los ejemplos más extremos", comenta Christopher Johns-Krull, director de este trabajo, junto con Lisa Prato, sobre el planeta gigante de gas en órbita alrededor de la estrella PTFO8-8695 en la constelación de Orión. "No tenemos todavía pruebas definitivas de que se trate de un planeta puesto que aún no disponemos de una medida fiable de la masa del planeta, pero nuestras observaciones recorren bastante camino hacia la comprobación de que realmente se trata de un planeta", comenta Johns-Krull. "Comparamos nuestras pruebas con cualquier otro escenario que podemos imaginar y el peso de las evidencias sugiere que éste es uno de los planetas más jóvenes observado".

Llamado "PTFO8-8695 b", el sospechoso de ser un planeta se encuentra en órbita alrededor de una estrella a unos 1100 años luz de la Tierra y tiene por lo menos dos veces la masa de Júpiter. "Desconocemos el destino final de este planeta", sigue Johns-Krull. "Probablemente se formó más lejos de la estrella y migró a un punto en el que está siendo destruido. Sabemos que hay planetas en órbitas cercanas alrededor de estrellas de mediana edad que se encuentran presumiblemente en órbitas estables. Lo que no sabemos es la rapidez con que este planeta joven va a perder su masa y si perderá demasiada para poder sobrevivir".

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Los orbitadores de Marte revelan patrones estacionales en las tormentas de polvo

10/6/2016 de JPL /  Geophysical Research Letter

This graphic overlays Martian atmospheric temperature data as curtains over an image of Mars taken during a regional dust storm. The temperature profiles extend from the surface to about 50 miles (80 kilometers) up. Temperatures are color coded, ranging from minus 243 degrees Fahrenheit (minus 153 degrees Celsius) where coded purple to minus 9 F (minus 23 C) where coded red.

Esta gráfica superpone datos de temperaturas atmosféricas marcianas como cortinas sobre una imagen de Marte tomada durante una tormenta de polvo regional. Los perfiles de temperatura cubren desde la superficie a unos 80 km de altura. Las temperaturas se muestran en código de colores, desde -153ºC en púrpura a -23ºC en rojo. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Tras décadas de investigaciones para desvelar patrones estacionales en las tormentas de polvo marcianas a partir de imágenes que mostraban ese polvo, el patrón más claro parece haber sido captado midiendo la temperatura de la atmósfera del Planeta Rojo. Durante seis años marcianos recientes, los registros de temperaturas de los orbitadores de Marte de la NASA han revelado un patrón de tres tipos de tormentas de polvo regionales grandes produciéndose uno detrás de otro en las mismas épocas cada año aproximadamente, durante la primavera y el verano del hemisferio sur. Cada año marciano dura unos dos años terrestres.

"Cuando miramos la estructura de temperaturas en lugar del polvo visible, observamos finalmente alguna regularidad en las grandes tormentas de polvo", comenta David Kass, del Jet Propulsion Laboratory de NASA. "El reconocer un patrón en la ocurrencia de tormentas de polvo regionales es un paso hacia comprender las propiedades atmosféricas fundamentales que los controlan", comenta. "Todavía tenemos mucho que aprender, pero esto nos ofrece un valioso comienzo".

El polvo levantado por los vientos marcianos está relacionado directamente con la temperatura atmosférica: el polvo absorbe la luz solar, así que el Sol calienta el aire polvoriento más que el aire limpio. En algunos casos, la diferencia entre el aire con polvo y el limpio puede ser importante, de más de 35 ºC. Este calentamiento también afecta a la distribución global de los vientos, que puede producir un desplazamiento hacia abajo que calienta el aire fuera de las regiones calentadas por el polvo. Por tanto, las observaciones de la temperatura captan tanto los efectos directos como los indirectos de las tormentas de polvo en la atmósfera.

El mejorar la capacidad de predicción de grandes tormentas de polvo a gran escala posiblemente peligrosas en Marte supone beneficios en cuestión de seguridad para la planificación de misiones robóticas y humanas a la superficie del planeta. Además, al reconocer los patrones y categorías de tormentas de polvo, los investigadores realizan progresos para comprender cómo los episodios locales estacionales afectan al clima global en un año marciano típico.

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El GTC obtiene la imagen más profunda de una galaxia desde la Tierra

10/6/2016 de Instituto de Astrofísica de Canarias / The Astrophysical Journal

El telescopio de la Palma consigue una imagen diez veces más profunda que cualquier otra hecha con telescopios terrestres y observa el tenue halo estelar de una de nuestras galaxias vecinas, corroborando el actual modelo de formación de galaxias.

Esta imagen de la galaxia UGC00180, situada a 500 millones de años luz de la Tierra, tomada con el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), es la más profunda de una galaxia captada desde tierra. Fuente: IAC.

 

Observar los objetos que están muy lejos en el Universo supone un gran reto porque la luz que nos llega es enormemente débil. Del mismo modo ocurre con aquellos que, aunque no están tan distantes, se encuentran muy dispersos por el espacio; medir su brillo es complicado por la falta de contraste con el fondo del cielo. Recientemente, un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) se propuso averiguar el límite de observación al que podrían llegar usando el telescopio óptico-infrarrojo más grande del mundo: el Gran Telescopio CANARIAS (GTC). Así, consiguieron una imagen diez veces más profunda que cualquier otra obtenida desde la Tierra, observando un tenue halo de estrellas alrededor de la galaxia UGC00180, a unos 500 millones de años luz de distancia. Con este descubrimiento, publicado recientemente en la revista especializada Astrophysical Journal, se confirma la existencia de los halos estelares que predecían los modelos teóricos y permite explorar fenómenos de muy bajo brillo superficial.

El actual modelo de formación de galaxias predice que muchas estrellas habitan en las partes externas de las mismas formando un halo estelar, resultado de la destrucción de otras galaxias menores. El problema, sin embargo, es que muy pocas estrellas se extienden en un espacio enorme. Por ejemplo, para la Vía Láctea, la cantidad de estrellas esperada en su halo es aproximadamente una centésima parte del número de estrellas total de la galaxia que se distribuye sobre un gran volumen que es varias veces su tamaño. Por este motivo, el brillo superficial de los halos es extremadamente débil y sólo se ha podido estudiar un número limitado de ellos en galaxias cercanas. Ante tal obstáculo, los científicos se cuestionaron la posibilidad de observar más allá y conseguir una imagen ultraprofunda, ya que con el desarrollo tecnológico se dispone de telescopios cada vez más grandes capaces de explorar el brillo superficial de los objetos más débiles.

Para llevar a cabo su experimento, utilizaron el GTC, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en Garafía (La Palma). Seleccionaron, por un lado, la galaxia UGC00180, muy parecida a nuestra vecina Andrómeda y a otras galaxias de las que ya se tienen referencias. Por el otro, usaron la cámara OSIRIS del GTC, ya que cubría buena parte del cielo alrededor de la galaxia con el objetivo de explorar su posible halo. Después, tras 8,1 horas de exposición, pudieron comprobar que existe un débil halo compuesto por cuatro mil millones de estrellas, tantas como tienen las nubes de Magallanes, galaxias satélites de la Vía Láctea.

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El óxido a presión podría explicar las anomalías en las profundidades de la Tierra

10/6/2016 de Carnegie Science / Nature

 Caption:  An artwork depicting the decomposition of FeOOH in lower mantle conditions. The cycle starts from α-FeOOH (blue dot on the top) to its high-pressure form (brown dot), to FeO2 (center crystal) and hydrogen (cyan bubbles), and finally produce other minerals (bubbles on the left side). Courtesy of Ms. Xiaoya.

Ilustración de artista que muestra la descomposición del FeOOH bajo las condiciones del manto inferior. El ciclo empieza con el α - FeOOH (punto azul arriba) que pasa a su forma de alta presión (punto marrón), siguiendo al FeOO2 (cristal del centro) e hidrógeno (burbujas cian), y finalmente produce otros minerales (burbujas del lado izquierdo). Cortesía de Ms. Xiaoya.

 

Empleando técnicas de laboratorio para imitar las condiciones que se encuentran a gran profundidad en el interior de la Tierra, un equipo de científicos de Carnegie, dirigidos por Ho-Kwang “Dave” Mao, ha identificado una forma de óxido de hierro que piensan que podría explicar huellas sísmicas y geotérmicas en el manto profundo.

El hierro y el oxígeno son dos de los elementos más importantes geoquímicamente hablando de la Tierra. El núcleo es rico en hierro y la atmósfera es rica en oxígeno, y entre ellos se da todo el rango de presiones y temperaturas del planeta. "Las interacciones entre el oxígeno y el hierro dictan la formación, diferenciación (separación del núcleo y el manto) de la Tierra y la evolución de nuestra atmósfera, así que, naturalmente, teníamos curiosidad por estudiar cómo cambiarían esas reacciones bajo las condiciones de altas presiones del interior de la Tierra", comenta Mao.

Los investigadores sometieron óxido ordinario (FeOOH) a una presión de 900 000 veces la presión atmosférica normal, y a 1760 ºC de temperatura, consiguiendo sintetizar una forma de óxido de hierro, FeO2 que estructuralmente se parece a la pirita. La reacción emitió hidrógeno en forma de H2.

El H2 producido en esta reacción podría subir hacia arriba, posiblemente reaccionando con otros materiales por el camino. El óxido de hierro, por otra parte, se asentaría en las profundidades del planeta y formaría reservas de oxígeno allí. "Los depósitos de oxígeno libre bajo estas condiciones podrían originar muchas reacciones y fases químicas, que podrían ser responsables de huellas sísmicas y geoquímicas en el interior de la Tierra", explicó Mao. "Nuestros experimentos imitando las condiciones del manto demuestran que se necesita investigar más en esta fase similar a la pirita del óxido de hierro", añade Qingyang Hu, coautor del estudio.

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SOFIA detecta vapor de agua en una estrella joven

13/6/2016 de Phys.org

Infrared spectrum of the protostar AFGL 2591 made by the EXES instrument on SOFIA, superimposed on an infrared image of the protostar and the nebula that surrounds it, made by the Gemini Observatory. Credit: Spectrum Image: …more   Read more at: http://phys.org/news/2016-06-sofia-vapor-young-star.html#jCp

Espectro en el infrarrojo de la protoestrella AFGL 2591 tomado con el instrumento EXES de SOFIA, superpuesto a una imagen en el infrarrojo de la protoestrella y la nebulosa que la rodea, tomada por el Observatorio Gemini. Créditos: espectro de NASA/DLR/USRA/DSI/EXES Team/N. Indrolio (U. Michigan & JHU); imagen de fondo: C. Aspin et al. / NIRI / Gemini Observatory / NSF.

 

Un equipo de científicos, que utiliza el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), ha determinado la cantidad y localización de vapor de agua alrededor de una estrella en formación con gran precisión. Empleando los datos tomados con SOFIA, los investigadores determinaron que la mayor parte del vapor de agua de esta estrella joven está localizado en material que fluye alejándose de la estrella, y no tanto en el interior del disco de materia en órbita alrededor de él. Esta posición es inesperada, indicando que si se forman planetas alrededor de esta estrella, podrían recibir sólo una pequeña fracción del agua del sistema.

Estas observaciones han sido posibles gracias a que han sido realizadas desde la estratosfera, una altura por encima del 99% del vapor de gua de la Tierra, que impide este tipo de medidas desde el suelo, así como gracias a la alta precisión y sensibilidad del espectrógrafo EXES. Este instrumento divide la luz infrarroja en sus colores componentes con gran detalle, proporcionando a los científicos más información acerca de esta luz de lo que era posible anteriormente.

"Estas observaciones en el infrarrojo medio nos permiten medir directamente la cantidad de vapor de agua de esta estrella joven, ampliando nuestros conocimientos sobre la distribución del agua en el Universo y su incorporación final a los planetas. El agua detectada podría ser los océanos de mañana en planetas que se formen alrededor de estas estrellas nuevas".

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Dejamos las luces encendidas para ustedes

13/6/2016 de UC Santa Barbara / REACH – Reviews in Human Space Exploration

luz dirigida par detectar otras civilizaciones inteligentes en la Galaxia
Un equipo de científicos propone utilizar los sistemas de luz dirigida para buscar vida extraterrestre inteligente en otros lugares de nuestra Galaxia. Crédito: Istock Photo.

Los avances en fotónica nos permiten ahora ser vistos en el Universo, lo que tiene importantes consecuencias para la búsqueda de inteligencia extraterrestre. Imagine que enviamos una señal luminosa que pudiera eventualmente ser observada por todo el Universo. Imagine que otra civilización hiciese lo mismo.

Ya existe la tecnología que permite exactamente este escenario, según el profesor de física Philip Lubin, de UC Santa Barbara, cuyo nuevo trabajo es una aplicación de sus investigaciones y avances en sistemas de energía dirigidos a la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI). "Si existiese incluso solo otra civilización en nuestra Galaxia y tuviera un nivel similar o más avanzado de tecnología de energía dirigida, podríamos detectarles en cualquier lugar de nuestra Galaxia con un sistema muy modesto de detección", afirma Lubin. "Si lo escalamos hacia arriba, tal como estamos haciendo con los sistemas de energía dirigida, ¿a qué distancia podríamos detectar una civilización equivalente a la nuestra? La respuesta es que el Universo entero estría ahora abierto ante nosotros".

Para describir la energía directa, Lubin relaciona el proceso con utilizar la fuerza del agua de una manguera de jardín para empujar una pelota hacia adelante. Usando luz láser, es posible impulsar y conducir naves espaciales de manera muy parecida. Aplicada a SETI, comenta, el sistema de energía dirigida podría ser desplegado para enviar una señal apuntando a otros sistemas planetarios. "En nuestro artículo proponemos una estrategia de búsqueda consistente en la observación de casi 100 mil millones de planetas, permitiéndonos comprobar nuestra hipótesis de que existen otras civilizaciones similares o más avanzadas con esta misma capacidad de transmisión de señales", comenta Lubin.

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La Vía Láctea, oculta ahora para un tercio de la humanidad por la contaminación lumínica

13/6/2016 de National Oceanic and Atmospheric Administration / Science Advances

Light pollution now blots out the Milky Way for eight in ten Americans. Bright areas in this map show where the sky glow from artificial lighting obscures the stars and constellations. View the atlas online: https://cires.colorado.edu/artificial-sky. (CIRES)

La contaminación lumínica oculta la Vía Láctea a ocho de cada diez estadounidenses. Las zonas brillantes del mapa muestran los lugares donde el resplandor del cielo debido a la iluminación artificial oscurece las estrellas y constelaciones. Vea el atlas completo de todo el mundo en: https://cires.colorado.edu/artificial-sky. Crédito: CIRES.

 

La Vía Láctea, el brillante río de estrellas que ha dominado el cielo  nocturno y las imaginaciones humanas desde tiempos inmemoriales es sólo un recuerdo borroso para un tercio de la humanidad y para el 80 por ciento de los estadounidenses, según un atlas global nuevo de contaminación lumínica producido por científicos italianos y estadounidenses.

La contaminación lumínica es una de las formas más invasivas de alteración del ambiente. En la mayoría de los países desarrollados, la ubicua presencia de luces artificiales crea una niebla luminosa que ahoga las estrellas y constelaciones del cielo nocturno. Ahora, un equipo de investigadores ha utilizado datos de satélite de alta resolución y medidas precisas del brillo del cielo para realizar el estudio más exacto hasta la fecha del impacto global de la contaminación lumínica.

"Espero que este atlas abra por fin los ojos de la gente frente a la contaminación lumínica", afirma Fabio Falchi, director del estudio, del Instituto de Tecnología y Ciencia de la Contaminación Lumínica en Italia. La contaminación lumínica está más extendida en países como Singapur, Italia y Corea del Sur, mientras que Canadá y Australia conservan el cielo más oscuro. En Europa occidental sólo permanecen relativamente inmunes pequeñas zonas del cielo nocturno, principalmente en Escocia, Suecia y Noruega.

La contaminación lumínica hace algo más que robar a los humanos la oportunidad de contemplar el cielo nocturno. La luz no natural puede confundir o poner en peligro a la fauna salvaje como insectos, pájaros y tortugas marinas, a menudo con consecuencias fatales. Por fortuna, puede controlarse cubriendo las luces para que se limiten a iluminar las áreas más próximas, limitar la iluminación a la mínima cantidad necesaria o, simplemente, apagando las luces.

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Microbios en el espacio

13/6/2016 de JPL

The Microbial Tracking-1 experiment sent fungi to the International Space Station to study their growth. This photo shows a petri dish containing colonies of fungi grown from samples that were part of the experiment. Image credit: NASA/JPL-Caltech

El experimento Microbial Tracking-1 envió hongos a la Estación Espacial Internacional para estudiar su crecimiento. Esta foto muestra una placa de petri que contiene colonias de hongos crecidos en muestras que formaban parte del experimento. Crédito:  NASA/JPL-Caltech.
 

El pasado 11 de mayo, una cápsula sellada que contenía hongos y bacterias cayó del cielo y se estrelló en el Océano Pacífico. El microbiólogo Kasthuri Venkateswaran apenas podía esperar para ver lo que había en su interior. Venkateswaran estudia la vida microbiana , el mundo salvaje de organismos demasiado pequeños para que podamos verlos con nuestros ojos. Entre sus muchos proyectos de investigación, Venkateswaran lidera dos experimentos que han regresado recientemente de la Estación Espacial Internacional. Las bacterias y los hongos que retornaron el mes pasado ayudarán a los investigadores a estudiar cómo la microgravedad afecta a los organismos diminutos que son deliberadamente traídos a la Tierra, y qué tipos de microbios ya estaban viviendo junto con los astronautas.

Qué tipo de microbios terrestres pueden vivir en el espacio es una cuestión que ha dirigido las investigaciones de Venkateswaran en el JPL. La protección planetaria, asegurarse de que las naves de NASA no contaminan otros mundos, es importante para planear misiones de estudio de Marte y otros lugares. Las naves espaciales se construyen en "salas limpias" que, como su nombre sugiere, se supone que están libres de partículas como polvo. Estas partículas pueden transportar bacterias, lo que tiene consecuencias en el caso de naves construidas para buscar vida en otros planetas ya que si un instrumento detecta bacterias, no sabríamos si proceden de la Tierra o de otro lugar.

Venkateswaran desarrolló un sistema que permite determinar rápidamente la contaminación microbiana asociada con una nave espacial. Cuando empezó a trabajar en JPL, se tardaba tres días en determinar la limpieza de una nave antes de que fuese autorizada a despegar, lo que suponía un tiempo relativamente largo de espera para un análisis de bacterias. El equipo de Venkateswaran trabajó para acelerar el proceso, y ahora en menos de 30 minutos pueden determinar cuántos microbios de ciertos tipos están presentes, y en menos de 8 horas pueden distinguir entre bacterias vivas y muertas. El grupo de Venkateswaran también ha detectado bacterias resistentes a la radiación que nunca antes habían sido vistas.

Venkateswaran también estudia la salud de los astronautas en el espacio. Este es un tema especialmente importante para los vuelos de larga duración, como los viajes a Marte. La combinación de microgravedad y radiación puede disminuir la efectividad del sistema inmune y hacer que microorganismos inocuos sean potencialmente dañinos. Pero otros pueden ser beneficiosos para la salud. En un experimento reciente de la estación espacial, Venkateswaran y sus colaboradores enviaron hongos a la estación para comprobar si producían componentes nuevos que pudieran utilizarse con fines médicos. Hay algunas pruebas de que, debido a la tensión de la microgravedad, los hongos podrían producir sustancias nuevas que tendrían aplicación en los tratamientos contra el cáncer.

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Un nuevo planeta es el mayor que se encuentra en órbita alrededor de dos estrellas

14/6/2016 de NASA

Artist's impression of the simultaneous stellar eclipse and planetary transit events on Kepler-1647.

Ilustración de artista de un eclipse estelar y de un tránsito planetario simultáneos en Kepler-1647. Crédito:  Lynette Cook.

Si diriges tus ojos hacia la constelación del Cisne, estarás  mirando en dirección al mayor planeta descubierto en órbita alrededor de un sistema doble de estrellas. Es demasiado débil para verlo a simple vista pero un equipo de astrónomos, dirigido por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de NASA y la Universidad Estatal de San Diego, ha utilizado el telescopio espacial Kepler para identificarlo, Kepler-1647b.

Kepler-1647b se encuentra a 3700 años luz de distancia y tiene aproximadamente 4400 millones de años de edad, aproximadamente la misma edad que la Tierra. Las estrellas son parecidas al Sol, con una un poco mayor que nuestra estrella y la otra ligeramente más pequeña. El planeta tiene una masa y radio casi idénticos a los de Júpiter, lo que le convierte en el mayor planeta circumbinario transitante jamás descubierto.

Los planetas que están en órbita alrededor de dos estrellas son conocidos como planetas circumbinarios, o a veces planetas Tatooine, por el planeta de Luke Skywalker de la Guerra de las Galaxias. Utilizando datos de Kepler, los astrónomos buscaron caídas en el brillo que pueden apuntar a que un planeta pueda estar pasando o transitando por delante de una estrella, bloqueando una pequeña cantidad de la luz de la estrella. "Pero encontrar planetas circumbinarios es mucho más difícil que encontrar planetas alrededor de estrellas individuales", comenta el astrónomo  William Welsh. "Los tránsitos no están espaciados regularmente en el tiempo y pueden variar en duración e incluso en profundidad".

El planeta tarda 1107 días (poco más de tres años terrestres) en completar una órbita alrededor de su estrellas, el periodo más largo de cualquier exoplaneta transitante confirmado hasta ahora. El planeta se halla mucho más lejos de sus estrellas que cualquier otro planeta circumbinario, rompiendo la tendencia de estos planetas a tener órbitas muy cercanas a las estrellas. Es interesante notar que su órbita lo coloca en la llamada zona habitable, el rango de distancias a una estrella donde puede acumularse agua líquida en la superficie de un planeta en órbita.

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Una estrella devoradora de planetas revela posibles migajas de caliza

14/6/2016 de W.M. Keck Observatory

Artist's impression of the surface of the massive, planet-like body being devoured by the white dwarf SDSSJ1043+0855. The Keck Observatory and Hubble Space Telescope data (shown in inset) show calcium and carbon, the presence of which can be explained with a model suggesting the surface of the planet may have been encrusted in limestone (calcium-carbonate). This material was removed from the surface of the massive rocky body, probably through large-scale collisions, subsequently shredded into a disk of material, and accreted by the white dwarf star (ringed object seen in the planet's sky).

Ilustración de artista de la superficie del cuerpo planetario masivo que está siendo devorado por la enana blanca SDSSJ1043+0855. El observatorio Keck y los datos del telescopio espacial Hubble (mostrados en los recuadros) muestran calcio y carbono, cuya presencia puede ser explicada por un modelo que sugiere que la superficie del planeta puede haber estado recubierta de carbonato cálcico. Este material fue arrancado de la superficie del cuerpo rocoso masivo probablemente por colisiones a gran escala, desgarrado posteriormente formando un disco de material y acretado por la estrella enana blanca (el objeto con anillos que se ve en el cielo del planeta en la ilustración). Crédito: A. Hara/C. Melis/W. M. Keck Observatory.

 

Un grupo de investigadores ha descubierto, con los telescopios del observatorio W.M. Keck, un cuerpo planetario que podría estar recubierto por piedra caliza y cuyas capas superficiales están siendo devoradas por su estrella nodriza muerta. Los investigadores han descubierto que el material rocoso que está siendo acretado por la estrella podría estar compuesto por minerales que están asociados típicamente con los procesos de la vida marina aquí en la Tierra.

Los astrónomos han observado la estrella enana blanca SDSSJ1043+0855 (el núcleo muerto de una estrella que originalmente tenía varias veces la masa del Sol) con el instrumento HIRES del telescopio Keck I de 10 metros para medir y estudiar el material rocoso que está siendo acretado por la estrella. Lo que han descubierto es que parece estar tragando las capas más exteriores de un cuerpo extrasolar rocoso diferenciado, perteneciente a su sistema planetario extinto.

"Las observaciones espectroscópicas [con HIRES] de la enana blanca nos han permitido medir las abundancias del material rocoso que está siendo acretado y filtrado a través de la atmósfera de la estrella en tiempo real", comenta Carl Melis del a Universidad de California San Diego.

Los investigadores encuentran que SDSSJ1043+0855 está acretando la superficie de un planeta que tiene grandes cantidades de carbono. Esta característica, combinada con abundancias mayores de lo habitual de calcio y oxígeno, apuntan a la posibilidad de que el material proceda del carbonato cálcico, un mineral a menudo asociado con los organismos marinos con concha de la Tierra. El carbonato cálcico es importante como constituyente mineral de este cuerpo planetario ya que es difícil incorporar y atrapar carbono en objetos rocosos (especialmente en sus superficies).

Hay procesos no biológicos que pueden producir carbonato cálcico también, así que su presencia, si llega a confirmarse, no es necesariamente un anuncio de la existencia de restos de formas de vida en el planeta.

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Una estrella fallida crea su propio foco en el Universo

14/6/2016 de University of Delaware

The approximate size of a brown dwarf (center) compared to the sun (left) and Jupiter (right). Although brown dwarfs are similar in size to Jupiter, they are much more dense and produce their own light whereas Jupiter shines with reflected light from the sun. (Illustration: NASA/CXC/M.Weiss)

Ilustración que muestra el tamaño aproximado de una estrella enana marrón (centro) comparada con el Sol (izquierda) y Júpiter (derecha). Aunque las enanas marrones tienen tamaños similares al de Júpiter, son mucho más densas y producen su propia luz, mientras que Júpiter brilla por la luz que refleja del Sol. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss.

 

Aunque los astrónomos dicen a menudo que las enanas marrones son "estrellas fallidas", científicos de la Universidad de Delaware han descubierto que al menos uno de estos débiles objetos celestes puede emitir potentes destellos de luz.

Un equipo de investigadores, dirigido por  John Gizis, de la Universidad de Delaware, ha descubierto una estrella enana marrón "ultrafría" conocida como 2MASS 0335+23, cuya temperatura es de solo 2400 ºC pero que puede emitir fulguraciones más intensas que las del Sol.

"Esta enana marrón es muy joven en la escala de edades estelares, solo tiene 23 millones de años", comenta Gizis. "Tiene muchas fulguraciones que son tan calientes o más que las emitidas por estrellas maduras. Esto demuestra que las enanas marrones más calientes pueden generar fulguraciones a partir de la energía del campo magnético igual que las estrellas normales. Nuestro trabajo demuestra, sin embargo, que las enanas marrones más frías no pueden generar fulguraciones aunque también posean campos magnéticos".

Las enanas marrones empiezan su vida como todas las estrellas, a partir de nubes de gas y de polvo que colapsan , pero no consiguen llegar a ser suficientemente grandes ni calientes para que el hidrógeno y el helio se fusionen en su centro, generando las reacciones nucleares que mantienen brillando a una estrella durante millones y miles de millones de años.

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Los objetos transneptunianos guían hacia el Planeta Nueve

14/6/2016 de SINC / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Las órbitas de los seis objetos transneptunianos (magenta) se alinean misteriosamente hacia una dirección, una configuración que se puede explicar por la presencia de un Planeta Nueve (naranja) en nuestro sistema solar, según los astrónomos de Caltech. / Caltech/R. Hurt (IPAC)

Las órbitas de los seis objetos transneptunianos (magenta) se alinean misteriosamente hacia una dirección, una configuración que se puede explicar por la presencia de un Planeta Nueve (naranja) en nuestro sistema solar, según los astrónomos de Caltech. / Caltech/R. Hurt (IPAC)
 

En la carrera hacia el descubrimiento de un noveno planeta en nuestro sistema solar, científicos de todo el mundo se afanan en calcular su órbita con las pistas que ofrecen los pequeños cuerpos que se mueven más allá de Neptuno. Ahora astrónomos españoles y de la Universidad de Cambridge han comprobado, con nuevos cálculos, que las órbitas de los seis objetos transneptunianos que han servido de referencia para anunciar la existencia de un Planeta Nueve no son tan estables como se pensaba.

A principios de este año los astrónomos K. Batygin y M. Brown del Instituto de Tecnología de California (Caltech, EE UU) anunciaron que habían encontrado evidencias de la existencia de un planeta gigante –con una masa diez veces la de la Tierra– en los confines del sistema solar. Su extraña y alargada órbita se tardaría en completar entre 10.000 y 20.000 años. Para llegar a esta conclusión se basaron en simulaciones computacionales efectuadas con los datos orbitales de seis objetos transneptunianos (ETNO, por sus siglas en inglés), cuerpos situados más allá de Neptuno. En concreto: Sedna, 2012 VP113, 2004 VN112, 2007 TG422, 2013 RF98 y 2010 GB174. 

Pero ahora los hermanos Carlos y Raúl de la Fuente Marcos, dos astrónomos españoles freelance, junto al científico Sverre J. Aarseth de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), se han planteado la pregunta al revés: ¿cómo evolucionaría la órbita de estos seis objetos si realmente existe un Planeta Nueve como el propuesto? La respuesta la publican en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). “Estos objetos escaparían del sistema solar en menos de 1.500 millones de años –añade–, y en el caso de 2004 VN112, 2007 TG422 y 2013 RF98 podrían abandonarlo en menos de 300 millones de años; es más, sus órbitas se vuelven realmente inestables en tan solo una decena de millones de años, un tiempo realmente corto en astronomía”.

Según este nuevo estudio, basado en experimentos computacionales, habría que modificar ligeramente la órbita del nuevo planeta propuesta por Batygin y Brown para que las de los seis objetos analizados fueran realmente estables durante mucho tiempo.

Las evidencias estadísticas obtenidas por estos autores, tanto en este trabajo como en otros anteriores, les llevan a plantear que el escenario más estable es aquel en el que no hay solo un planeta, sino varios más allá de Plutón, en una resonancia mutua que explica mejor los resultados. “Es decir, creemos que además de un Planeta Nueve, también puede existir un Planeta Diez e incluso alguno más”, subraya el astrónomo español.

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El primer apretón de manos de la vida: detectan una molécula quiral en el espacio interestelar

15/6/2016 de National Radio Astronomy Observatory / Science

Scientists applaud the first detection of a

La primera molécula quiral interestelar ha sido detectada cerca del centro de nuestra Galaxia, en Sagitario B2, una gran región de formación de estrellas. Las moléculas quirales son aquellas que tienen dos versiones, diestra (R en la ilustración) y zurda (S en la ilustración), con idéntica composición química. Son esenciales para la vida y su descubrimiento en el espacio puede ayudar a los científicos a comprender por qué la vida en la Tierra prefiere una quiralidad determinada. Crédito:  B. Saxton, NRAO/AUI/NSF a partir de datos proporcionados por N.E. Kassim, Naval Research Laboratory, Sloan Digital Sky Survey.

 

Como una pareja de manos humanas, ciertas moléculas orgánicas poseen imágenes especulares de sí mismas, una propiedad química conocida como quiralidad. Estas moléculas son esenciales para la biología y han sido misteriosamente encontradas en meteoritos en la Tierra y en cometas de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, ninguna había sido detectada en las vastas profundidades del espacio interestelar, hasta ahora.

Un equipo de científicos ha descubierto, utilizando radiotelescopios de muy alta sensibilidad, la primera molécula orgánica compleja quiral del espacio interestelar. La molécula, óxido de propileno (CH3CHOCH2) fue encontrada cerca del centro de nuestra Galaxia en una enorme nube de gas y polvo donde se forman estrellas conocida como Sagitario B2 (Sgr B2).

"Es la primera molécula detectada en el espacio que posee la propiedad de la quiralidad, constituyendo un paso adelante pionero en nuestra comprensión de cómo se crean las moléculas prebióticas en el Universo y los efectos que pueden tener en los orígenes de la vida", comenta Brett McGuire.

Cada ser vivo de la Tierra utiliza una y solo una forma de quiralidad de muchos tipos de moléculas quirales. Esta tendencia, llamada homoquiralidad, es crítica para la vida y tiene consecuencias importantes para muchas estructuras biológicas, incluyendo la doble hélice del ADN. Los científicos aún no comprenden cómo la biología  se basó en una quiralidad y no en la otra. La respuesta, especulan los investigadores, puede encontrarse en el modo en que se forman de manera natural estas moléculas en el espacio antes de ser incorporadas a cometas y asteroides y más tarde depositadas en planetas jóvenes.

Sin embargo, los datos actuales no permiten distinguir entre las versiones diestra y zurda de la molécula de óxido de propileno detectada.

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Una estrella glotona podría tener pistas sobre la formación de planetas

15/6/2016 de JPL

 The brightness of outbursting star FU Orionis has been slowly fading since its initial flare-up in 1936. Researchers found that it has dimmed by about 13 percent in short infrared wavelengths from 2004 (left) to 2016 (right). Credit: NASA/JPL-Caltech

Ilustración de artista representando la estrella FU Orionis. Su brillo ha ido disminuyendo progresivamente desde su explosión inicial en 1936. Los investigadores han descubierto que ha perdido un 13 por ciento de su brillo en longitudes de onda cortas del infrarrojo desde 2004 (izquierda) a 2016 (derecha). Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

En 1936 la joven estrella FU Orionis empezó a engullir material del disco de polvo y gas que la rodea con una repentina voracidad. Durante una comilona de tres meses, mientras la materia se convertía en energía, la estrella aumentó de brillo en un factor 100, calentando el disco a temperaturas de hasta 7000 grados. FU Orionis todavía está devorando gas hoy en día, aunque no con tanta rapidez.

Este aumento de brillo es el episodio más extremo de su clase que ha sido confirmado en una estrella del tamaño del Sol y puede tener consecuencias para cómo se forman las estrellas y planetas. El intenso horneado del disco que rodea la estrella probablemente ha cambiado su composición química, alterando de manera permanente material que podría convertirse un día en planetas. "Estudiando FU Orionis estamos viendo los años de bebé de un sistema solar", comenta Joel Green. "Nuestro propio Sol puede haber atravesado un aumento de brillo similar, que habría sido un paso crucial en la formación de la Tierra y otros planetas en nuestro Sistema Solar".

Green y su equipo compararon datos infrarrojos obtenidos en 2016 con SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) y observaciones de 2004 realizas por el telescopio espacial Spitzer de NASA. "Combinando datos de los dos teelscopios con una diferencia temporal de 12 años hemos podido obtener una perspectiva única del comportamiento de la estrella con el paso del tiempo", comenta Green. Utilizando estas observaciones en el infrarrojo y otros datos históricos, los investigadores han descubierto que FU Orionis ha continuado su ávido festín después del episodio inicial de aumento de brillo: la estrella ha comido el equivalente a 18 jupiteres en los últimos 80 años.

Las medidas recientes de SOFIA indican a los investigadores que la cantidad total de luz visible e infrarroja procedente del sistema FU Orionis disminuyó un 13 por ciento durante 12 años desde las observaciones de Spitzer. Los investigadores determinaron que esta disminución fue provocada por una pérdida de brillo de la estrella en longitudes de onda cortas del infrarrojo pero no a longitudes largas. Esto significa que hasta el 13 por ciento del material más caliente del disco ha desaparecido, mientras que el material más frío ha permanecido intacto.

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VLT capta por primera vez la imagen directa de un exoplaneta exótico 

15/6/2016 de ESO

 T-Tauri star named CVSO 30, located approximately 1200 light-years away from Earth in the 25 Orionis group (slightly northwest of Orion’s famous Belt).

Imagen de la estrella CVSO 30, situada a unos 1200 años luz de la Tierra en el grupo 25 Orionis. En 2012 se descubrió con el método de tránsito que la estrella alberga un planeta, CVSO30b. Ahora, las observaciones con varios telescopios ópticos han permitido obtener la imagen directa de un segundo planeta, CVSO 30c, que puede verse como un pequeño punto arriba a la izquierda de la estrella. Crédito: ESO.

 

Los astrónomos buscan planetas orbitando otras estrellas (exoplanetas) usando diversos métodos. Uno de los métodos es el de la imagen directa, particularmente eficaz para planetas en órbitas amplias alrededor de estrellas jóvenes, ya que la luz del planeta no está saturada por la luz de la estrella y así es más fácil de detectar.

Esta imagen es un ejemplo de dicha técnica. Muestra a una estrella T-Tauri llamada CVSO 30, ubicada aproximadamente a 1200 años luz de la Tierra en el grupo 25 Orionis (ligeramente al noroeste del famoso Cinturón de Orión). En 2012, los astrónomos descubrieron que CVSO 30 albergaba un exoplaneta (CVSO 30b). Lo hicieron  utilizando un método de detección conocido como fotometría de tránsito, detectando cómo la luz de una estrella disminuye cuando un planeta pasa frente a ella.

Ahora, los astrónomos han vuelto a observar este sistema con varios telescopios, descubriendo lo que probablemente es ¡un segundo planeta!


Este nuevo exoplaneta, llamado CVSO 30c, es el punto más pequeño de la parte superior izquierda de la imagen (la mancha grande es la propia estrella). Mientras el planeta detectado previamente, CVSO 30b, está en órbita muy cerca de la estrella, girando alrededor de CVSO 30 en poco menos de 11 horas a una distancia orbital de 0,008 UA, CVSO 30c está en órbita mucho más hacia fuera, a una distancia de 660 UA, tardando la asombrosa cifra de 27 000 años en completar una sola órbita. (Como referencias, el planeta Mercurio orbita al Sol a una distancia promedio de 0,39 UA, mientras que Neptuno se encuentra a poco más de 30 UA).

Si se confirma que CVSO 30c están en órbita alrededor de CVSO 30, éste sería el primer sistema estelar en albergar tanto a un exoplaneta cercano detectado por el método de tránsito como a un exoplaneta lejano detectado por imagen directa. Los astrónomos todavía están explorando cómo un sistema tan exótico llegó a formarse en tan poco tiempo ya que la estrella sólo tiene 2.5 millones de años de edad. Es posible que los dos planetas interactuasen en algún momento del pasado, empujándose mutuamente y asentándose en sus actuales órbitas extremas.

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Las estrellas más pequeñas reservan un buen puñetazo en rayos X para los planetas que podrían formarse

15/6/2016 de Chandra / Astronomical Journal

Young stars less massive than the Sun can blast planet-forming disks surrounding them with powerful amounts of X-rays.

Ilustración que muestra una joven estrella emitiendo rayos X que destruyen el disco de material formador de planetas que la rodea. En el recuadro una imagen en rayos X de un sistema binario de estrellas de la asociación TW Hya. Créditos: imagen en rayos X de NASA/CXC/RIT/J.Kastner et al; ilustración de NASA/CXC/M.Weiss.

 

Estrellas jóvenes mucho menos masivas que el Sol son capaces de emitir un torrente de radiación en rayos X que puede acortar significativamente la vida de los discos que rodean a estas estrellas donde se forman los planetas. Un equipo de investigadores ha descubierto pruebas de que la intensa radiación en rayos X producida por algunas estrellas jóvenes en la asociación estelar de TW Hya (TWA), que se encuentra a unos 160 años luz de la Tierra, ha destruido los discos de polvo y gas que las rodeaban. Las estrellas solo tienen 8 millones de años de edad, a comparar con los 4500 millones de años del Sol. Los astrónomos quieren aprender más acerca de estos sistemas tan jóvenes porque se encuentran en una edad crucial para el nacimiento y desarrollo temprano de planetas.

Otra diferencia clave entre el Sol y las estrellas objeto del estudio es su masa. Las estrellas TWA investigadas pesan entre una décima y la mitad de la masa del Sol y también emiten menos luz. Hasta ahora no estaba claro si la radiación en rayos X de estas estrellas poco brillantes y pequeñas podría afectar a sus discos de material de formación de planetas. Los últimos datos sugieren que la emisión de rayos X de una estrella débil puede jugar un papel crucial en el tiempo de supervivencia de su disco. Estos resultados implican que los astrónomos pueden tener que revisar sus ideas actuales sobre los procesos de formación y comienzos de los planetas alrededor de estas estrellas poco brillantes.

Los investigadores descubrieron que, en proporción a su emisión total de energía, las estrellas más masivas producen más rayos X que las menos masivas. Para descubrir lo comunes que eran los discos de formación de planetas, los astrónomos utilizaron datos del satélite Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) y datos espectroscópicos tomados desde tierra. Encontraron que todas las estrellas más masivas habían perdido ya sus discos y sólo la mitad en el caso de las menos masivas. Esto sugiere que los rayos X de las estrellas más masivas están acelerando la desaparición de sus discos calentando el  material y haciendo que se "evapore" hacia el espacio.

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Por segunda vez, LIGO detecta ondas gravitacionales

16/6/2016 de MIT / Physical Review Letters

This illustration shows the merger of two black holes and the gravitational waves that ripple outward as the black holes spiral toward each other. The black holes — which represent those detected by LIGO on Dec. 26, 2015 — were 14 and 8 times the mass of the sun, until they merged, forming a single black hole 21 times the mass of the sun. In reality, the area near the black holes would appear highly warped, and the gravitational waves would be too small to see.

Esta ilustración muestra la fusión de dos agujeros negros y las ondas gravitacionales que son emitidas mientras se precipitan en espiral uno hacia el otro. Los agujero negros (que representan a los detectados el 26 de diciembre) tenían 14 y 8 veces la masa del Sol, hasta que se fusionaron creando un solo agujero negro de 21 masas solares. En realidad, el área cerca de los agujeros negros estaría muy deformada y las ondas gravitacionales serían demasiado pequeñas para verlas. Crédito: T. Pyle/LIGO.

 

Por segunda vez, los científicos han detectado ondas gravitacionales directamente, rizos en el tejido del espacio-tiempo, creados por episodios cataclísmicos extremos producidos en el Universo lejano. Los investigadores han determinado que la onda increíblemente débil que acabó alcanzando la Tierra fue producida por dos agujeros negros que chocaron a la mitad de la velocidad de la luz, a 1400 millones de años luz de distancia.

Los científicos detectaron las ondas gravitacionales utilizando los interferómetros gemelos de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) el pasado 26 de diciembre de 2015; ambos detectores, situados a más de 3000 km de distancia, captaron una señal muy débil entre el ruido de los alrededores.

Mientras que la primera detección de septiembre produjo un pico claro en los datos, esta segunda señal fue mucho más sutil, generando una señal casi enterrada entre los datos. Empleando técnicas avanzadas de análisis de datos, los investigadores determinaron que, realmente, la señal pertenecía a una onda gravitacional.

Los astrónomos calcularon que la onda gravitacional surgió de la colisión de dos agujeros negros, de 14.2 y 7.5 veces la masa del Sol. La señal captada por los detectores de LIGO corresponde a los últimos momentos antes de que los agujeros negros se fusionaran.  Durante aproximadamente el último segundo final, mientras la señal era detectable, los agujeros negros giraron alrededor uno del otro 55 veces, alcanzando la mitad de la velocidad de la luz, antes de unirse en un choque que emitió una enorme cantidad de energía en forma de ondas gravitacionales, el equivalente a la masa del Sol. Este cataclismo, ocurrido hace 1400 millones de años, produjo un agujero negro giratorio más masivo que tiene 20.8 veces la masa del Sol.

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Primera detección de alcohol metílico en un disco de formación planetaria

16/6/2016 de ESO

Esta ilustración muestra el disco protoplanetarios conocido más cercano, que se encuentra alrededor de la estrella TW Hydrae, en la constelación meridional de Hydrus (la hidra macho). El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) ha detectado en este disco la molécula orgánica del alcohol metílico (metanol). Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria

Esta ilustración muestra el disco protoplanetarios conocido más cercano, que se encuentra alrededor de la estrella TW Hydrae, en la constelación meridional de Hydrus (la hidra macho). El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) ha detectado en este disco la molécula orgánica del alcohol metílico (metanol). Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
 

Gracias al conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) se ha conseguido detectar la molécula orgánica de alcohol metílico (metanol) en el disco protoplanetario de TW Hydrae. Se trata de la primera detección de este compuesto en un joven disco de formación planetaria. El metanol es la única molécula orgánica compleja detectada hasta ahora en discos que deriva, inequívocamente, de una forma helada. Su detección ayuda a los astrónomos a comprender los procesos químicos que tienen lugar durante la formación de sistemas planetarios y que, en última instancia, desembocan en la creación de los ingredientes para la vida.

El disco protoplanetario que rodea a la joven estrella TW Hydrae es el ejemplo conocido más cercano a la Tierra, a una distancia de tan solo unos 170 años luz. Esto hace que sea un objeto ideal para los astrónomos que estudian discos. Para los investigadores, este sistema debe ser muy parecido al Sistema Solar durante su formación, hace más de 4.000 millones de años.

Las observaciones de ALMA han revelado, por primera vez, la huella dejada por gases de alcohol metílico o metanol (CH3OH) en un disco protoplanetario. El metanol, un derivado del metano, es una de las moléculas orgánicas complejas más grande detectada en discos hasta la fecha. Identificar su presencia en objetos preplanetarios representa un hito en la comprensión  de cómo se incorporan las moléculas orgánicas a planetas nacientes.

Además, el metanol es, en sí mismo, una pieza fundamental de especies más complejas de fundamental importancia prebiótica, como los compuestos de aminoácidos. Como resultado, el metanol desempeña un papel vital en la creación de la rica química orgánica necesaria para la vida.

Catherine Walsh, autora principal del estudio, explica: "Encontrar metanol en un disco protoplanetario demuestra la capacidad única de ALMA para estudiar los depósitos de hielo orgánico complejo presentes en discos y, por primera vez, nos permite mirar hacia atrás en el tiempo, al origen de la complejidad química en un vivero de planetas alrededor de una estrella similar al Sol joven".

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La agitación en cúmulos estelares, origen probable de los primeros agujeros negros detectados por LIGO

16/6/2016 de Northwestern University

El cúmulo globular 47 Tucanae

Imagen del cúmulo globular de estrellas NGC 104, conocido habitualmente como 47 Tucanae, obtenida por el telescopio espacial Hubble. Es el cúmulo más brillante, detrás de Omega Centauri, y alberga decenas de miles de estrellas. Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration. Agradecimiento: J. Mack (STScI) y G. Piotto (University of Padova, Italy).

 

Astrofísicos de la Universidad Northwestern demuestran en un estudio nuevo que sus predicciones teóricas del año pasado eran correctas: la histórica fusión de dos agujeros negros detectada el 14 de septiembre de 2015 pudo fácilmente haberse formado a través de interacciones dinámicas en el centro abarrotado de estrellas de un viejo cúmulo globular. Estos agujeros negros binarios nacen en medio de la agitación caótica de un cúmulo globular, son expulsados del cúmulo y acaban fundiéndose en un solo agujero negro. Esta teoría, conocida como de formación dinámica, es uno de los dos caminos aceptados de formación de los agujeros negros en el sistema binario detectado por el experimento Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). 

La primera detección de agujeros negros fusionándose está perfectamente de acuerdo con el modelo de formación dinámica del equipo de investigadores de Northwestern y es lo que esperarías de un cúmulo globular, afirman los científicos.

Los agujeros negros en colisión no emiten luz; sin embargo, sí expulsan una cantidad fenomenal de energía en forma de ondas gravitacionales. La primera detección de estas ondas ocurrió el 14 de septiembre de 2015 y la segunda, anunciada esta misma mañana, ocurrió tres meses después. Estos episodios han dado comienzo a una nueva era en astronomía: utilizar las ondas gravitacionales para aprender sobre el Universo".

La coalescencia de dos agujeros negros es un proceso muy violento y exótico. Frederic A. Rasio, de Northwestern, y su equipo han empleado modelos teóricos de cúmulos globulares - colecciones esféricas de hasta un millón de estrellas densamente agrupadas, comunes en el Universo - para demostrar que un cúmulo típico puede crear de manera muy natural un agujero negro binario que se fusionará y formará un agujero negro mayor. Su potente modelo por computadora predice cuántos agujeros negros en fusión puede detectar LIGO: potencialmente 100 forjados en los centros de estos densos cúmulos estelares, al año. El modelo también muestra dónde están los agujeros negros binarios del Universo, cuánto tiempo hace que se fusionaron y las masas de cada agujero negro.

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Los cuasicristales naturales pueden ser resultado de choques entre objetos del Cinturón de Asteroides

16/6/2016 de Caltech / Proceedings of the National Academy of Sciences

The electron backscatter diffraction pattern of the quasicrystal reveals its unusual structure.

El patrón de difracción de electrones por retrodispersión del cuasicristal revela su estructura inusual. Crédito: Asimow Laboratory/Caltech.

 

Los cuasicristales formados naturalmente (sólidos como cristales con simetrías supuestamente imposibles) son algunas de las estructuras más raras de la Tierra. Hasta ahora sólo se han encontrado dos.

Un equipo dirigido por Paul Asimow, profesor de geología en Caltech, puede haber descubierto una de las razones de dicha escasez, demostrando en experimentos de laboratorio que los cuasicristales podrían formarse en colisiones  entre cuerpos rocosos del Cinturón de Asteroides con composiciones químicas inusuales.

A nivel atómico, los cristales están ordenados y son periódicos, los que significa que poseen una estructura geométrica definida, repitiéndose esa estructura una y otra vez. Para que crezca una estructura repetitiva como ésta sin que la organización inicial se rompa, el cristal puede exhibir solo cuatro tipos de simetría rotacional: de orden dos, de orden tres, de orden cuatro o de orden seis. El número se refiere al número de veces que un objeto tendrá el mismo aspecto cuando es girado 360 grados alrededor de un eje. Por ejemplo, un objeto con simetría de orden dos tiene el mismo aspecto dos veces, o cada 180 grados de giro; un objeto con simetría de orden tres tiene el mismo aspecto tres veces, o cada 120 grados de giro; un objeto con simetría de orden cuatro parece el mismo cuatro veces, cada 90 grados.

Antes de 1984 se pensaba que era imposible que un cristal creciese con ningún otro tipo de simetría, no se había descubierto ningún ejemplo de cristales con otras simetrías en la naturaleza ni en el laboratorio. Pero ese año, el físico de Princeton Paul Steinhardt propuso una serie de condiciones bajos las cuales podrían existir en principio otras simetrías y Dan Sechtman, del Instituto de Tecnología de Israel, publicó un artículo anunciando la creación de una estructura de cristal con una simetría de rotación de orden cinco. A finales de la década de los años 2000 Steinhardt y su colega Luca Bindi encontraron en una muestra del meteorito Khatyrka un grano diminuto con simetría de orden cinco. En 2015 encontraron otro cuasicristal natural en el mismo meteorito. Es importante destacar que entre los minerales que contiene hay una aleación de aluminio-cobre que nunca se ha visto en ninguna otra parte de la naturaleza, solo en el meteorito Khatyrka.

Asimow simuló el choque de dos asteroides en su laboratorio y los resultados le conducen a afirmar que estas colisiones son el origen de los cuasicristales naturales. "Sabemos que el meteorito Khatyrka sufrió un choque. Y ahora sabemos que cuando golpeas los materiales iniciales disponibles en el meteorito, consigues un cuasicristal".

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ALMA observa la presencia de oxígeno más distante

17/6/2016 de ESO / Science

Este diagrama muestra los principales hitos en la evolución del Universo desde el Big Bang, hace unos 13.800 millones de años atrás. No es un diagrama a escala.

Este diagrama muestra los principales hitos en la evolución del Universo desde el Big Bang, hace unos 13.800 millones de años atrás. No es un diagrama a escala. El Universo se encontraba en un estado neutro 400 mil años después del Big Bang y permaneció así hasta que la luz de la primera generación de estrellas comenzó a ionizar el hidrógeno. Después de varios cientos de millones de años, el gas en el Universo se ionizó por completo. Crédito: NAOJ.

 

Un equipo de astrónomos ha empleado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para detectar oxígeno brillante en una galaxia distante, la que percibimos como si estuviese en una época 700 millones de años después de ocurrido el Big Bang. Esta es la galaxia más lejana en la que, de forma inequívoca, alguna vez se haya detectado oxígeno, siendo además altamente probable que este se encuentre ionizado por una intensa radiación proveniente de estrellas gigantes jóvenes. Esta galaxia podría ser un ejemplo de un tipo de fuente responsable de la reionización cósmica en los inicios de la historia del Universo.

Astrónomos de Japón, Suecia, el Reino Unido y ESO han utilizado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar una de las galaxias más distantes conocidas a la fecha. SXDF-NB1006-2 posee un corrimiento al rojo de 7,2, lo que implica que solo la observamos en una época de 700 millones de años después del Big Bang.

El equipo esperaba obtener información sobre los elementos químicos pesados presentes en la galaxia, ya que estos pueden entregarnos información acerca del nivel de formación estelar existente, y por lo tanto proporcionar pistas del período de la historia del Universo conocido como reionización cósmica.

En el tiempo anterior a la formación de los objetos en el Universo, este se encontraba lleno de gas eléctricamente neutro. Pero cuando los primeros objetos comenzaron a brillar, unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, emitieron una intensa radiación que comenzó a descomponer estos átomos neutros (a ionizar el gas). Durante esta fase (conocida como reionización cósmica) el Universo en su totalidad cambió de forma dramática. Sin embargo, existe un gran debate sobre exactamente qué tipo de objetos causaron la reionización. Estudiar las condiciones en galaxias muy distantes puede ayudar a responder a esta pregunta.

El equipo fue incapaz de detectar alguna emisión de carbono en la galaxia, lo que sugiere que esta joven galaxia contiene muy poco gas de hidrógeno no ionizado, y descubrió además que esta sólo contiene una pequeña cantidad de polvo, el que se compone de elementos pesados. “Algo inusual puede estar ocurriendo en esta galaxia”, comentó Akio Inoue. “Sospecho que casi todo el gas se encuentra altamente ionizado”.

La detección de oxígeno ionizado indica que muchas estrellas de gran brillo, un gran número docenas de veces más masivas que el Sol, se han formado en la galaxia y emiten la intensa luz ultravioleta necesaria para ionizar los átomos de oxígeno.

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Agujeros negros y medidas de las ondas gravitacionales

17/6/2016 de University of Southampton / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Artist’s concept of a supermassive black hole. Credit: NASA – JPL/Caltech
Ilustración de artista representando un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. Crédito: JPL / Caltech.

Los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de todas las galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea, pueden, en promedio, ser más pequeños de lo que pensábamos, según un estudio dirigido por el astrónomo Dr. Francesco Shankar. Si él y sus colaboradores están en lo cierto, entonces las ondas gravitacionales producidas cuando se fusionan serán más difíciles de detectar de lo que se había asumido anteriormente.

Los agujeros negros supermasivos han sido encontrados en los centros de todas las galaxias que han sido observadas con suficiente sensibilidad. A pesar de ello, se sabe poco acerca de cómo se formaron. Lo que se sabe es que la masa de un agujero negro supermasivo del centro de una galaxia está relacionada con la masa total y las velocidades típicas (la dispersión de velocidad) de las estrellas de la galaxia. La propia existencia de esta relación sugiere una evolución conjunta cercana entre los agujeros negros y las galaxias en las que se hallan, así que comprender su origen es vital para obtener un modelo adecuado de cómo se forman y evolucionan las galaxias y los agujeros negros.

El trabajo nuevo demuestra que hay efectos de selección (es decir, que los casos observados no son representativos de la realidad) que han sesgado significativamente la imagen de la población local de agujeros negros. Este sesgo ha conducido a sobreestimar por mucho las masas de los agujeros negros. Sugiere que  los creadores de modelos deben de fijarse más en la dispersión de velocidades que en la masa estelar como la clave para desvelar décadas de problemas relacionados con la historia de las galaxias.

Con menos masa de lo que se pensaba, los agujeros negros supermasivos tendrán, en promedio, campos gravitatorios más débiles y también se verán reducidas de manera sustancial las señales de ondas gravitacionales que emitan. Los investigadores piensan que las parejas de agujeros negros supermasivos que se encuentran en galaxias en procesos de fusión sean las fuentes más intensas de ondas gravitacionales del Universo. Sin embargo, cuanto más masiva es la pareja, menores son las frecuencias de las ondas emitidas, siendo inaccesibles para interferómetros instalados en Tierra como LIGO. Sólo podrán ser detectadas desde el espacio, por ejemplo, con la futura misión LISA de ESA.

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Un nuevo tipo de meteorito, relacionado con un antiguo choque contra un asteroide

17/6/2016 de UC Davis /Nature Communications

he black, grainy meteorite embedded in rock from a Swedish quarry fell to Earth 470 million years ago. Chemically distinct from any meteorite yet discovered, it is likely debris from a massive collision in the asteroid belt. (Qing-zhu Yin, UC Davis).

El meteorito negro, granuloso, incrustado en una roca de una cantera sueca, cayó a la Tierra hace 470 millones de años. Diferente químicamente hablando de cualquier otro meteorito descubierto hasta ahora, es probablemente un resto de un choque masivo en el Cinturón de Asteroides. Crédito: Qing-zhu Yin, UC Davis.

 

Una antigua roca espacial encontrada en una cantera sueca es un tipo de meteorito que nunca antes se había hallado en la Tierra, según anuncia un equipo de científicos en la revista Nature Communications. "Nuestra civilización entera ha recolectado más de 50 000 meteoritos y nadie ha visto ninguno como éste antes", comenta el coautor del estudio Qing-zhu Yin.

El meteorito nuevo, llamado Ost 65, parece ser parte de un cuerpo que se vio involucrado en un choque entre asteroides hace 470 millones de años. La colisión produjo escombros que estuvieron precipitándose sobre la Tierra durante un millón de años y que pueden haber influido en la gran diversificación de la vida en el periodo Ordovícico. Uno de los objetos involucrado en este choque es bien conocido: fue el origen de las condritas L, el tipo de meteorito más común. Pero la identidad del objeto al que golpeó era un misterio.

Ost 65 fue descubierto en la cantera Thorsberg de Suecia, origen de más de 100 meteoritos fósiles. Con un tamaño de menos de 10 cm, parece una plasta de vaca gris dejada caer sobre una capa prístina de caliza rosa. Se dice que Ost 65 es un meteorito fósil porque la roca original ha sido alterada casi por completo, excepto algunos minerales duros, espinelas y cromitas. Los análisis de isótopos de cromio y oxígeno de los materiales supervivientes permitió a los investigadores concluir que el meteorito Ost 65 es químicamente distinto de todos los tipos conocidos de meteoritos.

Midiendo cuánto tiempo Ost 65 estuvo expuesto a los rayos cósmicos, los investigadores determinaron que había viajado por el espacio durante un millón de años antes de caer a la Tierra hace 470 millones de años. Esta línea cronológica coincide con los meteoritos de tipo L encontrados en la cantera, lo que induce a los científicos a sugerir que la roca es un fragmento de otro objeto presente en la colisión del Ordovícico. El objeto original pudo haber resultado destruido durante la colisión, pero es también posible que los restos sigan todavía en el espacio.

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Un pequeño asteroide se ha convertido en un compañero constante de la Tierra

17/6/2016 de JPL

 

Un pequeño asteroide ha sido descubierto en una órbita alrededor del Sol que lo mantiene en la compañía constante de la Tierra, y así seguirá durante los próximos siglos. Mientras se encuentra en órbita alrededor del Sol, el asteroide llamado 2016 HO3 parece estar rodeando la Tierra también. Está demasiado lejos para ser considerado un satélite verdadero de nuestro planeta, pero es el ejemplo mejor y más estable hasta la fecha de compañero cercano a la Tierra o "cuasisatélite".

"Dado que 2016 HO3 gira alrededor de nuestro planeta pero nunca se aventura demasiado lejos mientras ambos vamos alrededor del So, lo consideramos un cuasisatélite", comenta Paul Chodas, de NASA. "Otro asteroide, 2003 YN107, siguió un camino orbital parecido por un tiempo hace más de 10 años, pero desde entonces se ha alejado de nuestro vecindario. Este nuevo asteroide está mucho más ligado a nosotros. Nuestros cálculos indican que  2016 HO3 ha sido un cuasisatélite estable de la Tierra durante cerca de un siglo y continuará este comportamiento como compañero de la Tierra durante los siglos venideros".

En su recorrido anual alrededor del Sol, el asteroide 2016 HO3 pasa casi la mitad del tiempo más cerca del Sol que la Tierra y adelanta a nuestro planeta, y durante la otra mitad está más lejos, lo que hace que se quede atrás. Su órbita está además inclinada, haciendo que que cruce el plano orbital de la Tierra, enzarzado con ella en una peculiar versión del juego infantil "churro, mediamanga, mangotero".

"Los giros del asteroide alrededor de la Tierra van desplazándose adelante o atrás cada año, pero cuando se alejan demasiado la gravedad de la Tiera es suficientemente fuerte como para invertir la tendencia y aguantar al asteroide, de manera que nunca se aleja a más de 100 veces la distancia a la Luna. De hecho, este pequeño asteroide está atrapado en un pequeño baile con la Tierra".

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Evasión: cómo los agujeros negros perforan el camino de salida de sus galaxias

20/6/2016 de UC Berkeley / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

This false-color image of the radio jet and lobes in the very bright radio galaxy Cygnus A is an example of the powerful jets that can be produced by supermassive black holes at the cores of large galaxies. (Image by R. Perley, C. Carilli & J. Dreher)

Esta imagen en falso color del chorro y los lóbulos en radio de la radiogalaxia muy brillante Cygnus A es un ejemplo de los potentes chorros que pueden ser producidos por los agujeros negros supermasivos que se hallan en el centro de las galaxias grandes. Crédito:  R. Perley, C. Carilli & J. Dreher.

 

Una simulación de los potentes chorros generados por agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias más grandes explica por qué algunos salen y se convierten en brillantes faros, visibles desde todo el Universo, mientras otros se rompen y nunca agujerean el halo de la galaxia.

Cerca del 10 por ciento de todas las galaxias con núcleos activos - todos ellos presumiblemente conteniendo agujeros negros supermasivos en el bulbo central - se observa que tienen chorros de gas siendo expulsados en direcciones opuestas desde el núcleo. El gas ionizado caliente es impulsado por los campos magnéticos retorcidos del agujero negro en rotación, que puede tener la masa de hasta varios miles de millones de veces la del Sol.

La pregunta, de 40 años de antigüedad, es por qué algunos chorros son potentes y perforan su camino de salida de la galaxia hacia el espacio intergaláctico, mientras otros son estrechos y a menudo se deshacen antes de alcanzar el borde de la galaxia. La respuesta podría arrojar luz acerca de cómo evolucionan las galaxias y sus agujeros negros centrales, ya que los chorros abortados se piensa que perturban la galaxia y frenan la formación de estrellas, al tiempo que entorpecen la caída del gas que ha estado alimentando el agujero negro voraz. El modelo también podría ayudar a los astrónomos a entender otros tipos de chorros, como los producidos por estrellas individuales, que vemos en forma de estallidos de rayos gamma o púlsares.

Teniendo en cuenta los campos magnéticos que generan estos chorros, los astrofísicos Alexander Tchekhovskoy y Omer Bromberg han descubierto que las inestabilidades magnéticas en el chorro determinan su destino. Si el chorro no es suficientemente potente para penetrar en el gas que lo rodea, se hace estrecho y colimado, una forma que posee cierta facilidad para retorcerse y romperse. Cuando esto ocurre, el gas ionizado caliente canalizado a través del campo magnético es devuelto al interior de la galaxia, hinchando una burbuja de gas que generalmente calienta la galaxia.

Por otro lado, los chorros potentes son más anchos y capaces de perforar a través del gas que los rodea, alcanzando el medio intergaláctico. Los factores determinantes son la potencia del chorro y lo rápido que baja la densidad del gas con la distancia, algo que depende típicamente de la masa y del radio del núcleo de la galaxia.

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Una imagen ultradefinida descubre las vidas "en shock" de las estrellas jóvenes

20/6/2016 de Gemini Observatory /  Astronomy and Astrophysics

Gemini South GeMS/GSAOI near-infrared image of the N159W field in the Large Magellanic Cloud. The image spans 1.5 arcminutes across, resolves stars to about 0.09 arcseconds, and is a composite of three filters (J, H, and Ks). Integration (exposure) time for each filter was 25 minutes. Color composite image by Travis Rector, University of Alaska Anchorage.

Imagen en el infrarrojo cercano de N159W en la Gran Nube de Magallanes. La imagen ha sido creada combinando las de tres filtros (J,H y Ks). Crédito: Gemini Observatory/AURA.

 

Una imagen sin precedentes del telescopio Gemini Sur de Chile ha explorado un enjambre de estrellas jóvenes y en formación que parecen haber sufrido una onda de choque (un shock) que les dio la existencia. El grupo, conocido como N159W, está situado a 158 000 años luz en la Gran Nube de Magallanes, una satélite de nuestra Vía Láctea. A pesar de la distancia del grupo, fuera de nuestra galaxia, la resolución extrema de la imagen presenta a los investigadores una perspectiva fresca de cómo las generaciones anteriores de estrellas pueden inducir la formación de una nueva generación de estrellas.

"Gracias al notable grado de detalle, sensibilidad y profundidad de esta imagen, hemos identificado unos 100 objetos estelares jóvenes (YSO, de sus iniciales en inglés) nuevos en esta región", comenta Benoit Neiche, del Observatorio de Marsella (Francia).

Anais Bernard, miembro del proyecto, comenta que los YSO son objetos muy rojos, rodeados todavía por la envoltura de material natal del que nacieron. "Lo que estamos observando parecen ser grupos de YSO formándose en el borde de una burbuja que contiene gas ionizado que se expande desde una generación de estrellas más antigua situada en el interior de la burbuja". Los astrónomos se refieren a estas áreas de gas en expansión como regiones HII, debido a la abundancia de gas hidrógeno ionizado. "En un sentido muy real estas estrellas jóvenes están naciendo por la onda de choque del gas en expansión procedente de estas estrellas maduras", comenta Bernard.

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Publican un nuevo estudio sobre una de las primeras estrellas

20/6/2016 de University of Notre Dame / Astrophysical Journal Letters

This is an image from NASA's Spitzer Space Telescope of a region of sky in the constellation Draco, covering about 50 by 100 million light-years (6 to 12 arcminutes). In this image all the stars, galaxies and artifacts were masked out. The remaining background reveals a glow that is not attributed to galaxies or stars. This might be the glow of the first stars in the universe.

Imagen en el infrarrojo tomada por el telescopio espacial Spitzer de una región del cielo en la constelación de Draco. Todas las estrellas, galaxias y defectos han sido eliminados. El fondo restante revela un brillo que no pertenece a estrellas ni galaxias. Podría ser el resplandor de las primeras estrellas del Universo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard Space Flight Center).

 

Nadie ha observado todavía las primeras estrellas que formaron la Vía Láctea. Con toda probabilidad, nunca serán observadas directamente puesto que las primeras estrellas son masivas y acaban sus vidas solo unos pocos millones de años después de su nacimiento.

Pero los astrónomos pueden estudiar estas estrellas más viejas examinando los elementos que estas estrellas producen por medio de la fusión nuclear y las explosiones de supernova que marcan los espectaculares finales de sus cortas vidas.

Un equipo de investigadores ha utilizado el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) del telescopio epsacial Hubble para estudiar regiones clave del espectro ultravioleta de una estrellas que se piensa que fue enriquecida con elementos de una de las primeras generaciones de estrellas. Esta estrella, llamada BD+44 493, es la más brillante de la segunda generación de estrellas conocida en el cielo. Mientras examinaban su espectro ultravioleta, Timothy Beers de la Universidad de Notre Dame y sus colaboradores detectaron varios elementos que nunca antes se habían observado en una estrella de este tipo.

Hallaron fósforo y azufre, nunca observados anteriormente, y zinc, que solo había sido detectado en otra ocasión en una estrella de segunda generación. Compararon las cantidades de cada elemento para crear modelos sobre la naturaleza de una de las primeras estrellas. Estos elementos revelan que la estrella concreta que introdujo estos átomos en el espacio probablemente era masiva, quizás más de 20 veces más masiva que nuestro Sol, y que explotó como una supernova relativamente poco brillante.

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Exceso inesperado de planetas gigantes en un cúmulo estelar

20/6/2016 de ESO / Astronomy & Astrophysics

Esta impresión artística muestra un exoplaneta denominado Júpiter caliente, orbitando cerca de una estrella en el rico y longevo cúmulo estelar Messier 67, en la constelación de Cáncer (El Cangrejo). Los astrónomos han descubierto un mayor número de planetas similares a éste dentro del cúmulo que lo anticipado. El sorprendente resultado se obtuvo utilizando diversos telescopios e instrumentos, entre ellos, el espectrógrafo HARPS del Observatorio La Silla de ESO, en Chile. El ambiente más denso dentro de un cúmulo genera interacciones más frecuentes entre los planetas y las estrellas cercanas, lo cual podría explicar el exceso de Júpiteres calientes.

Esta impresión artística muestra un exoplaneta del tipo júpiter caliente, orbitando cerca de una estrella en el rico y longevo cúmulo estelar Messier 67, en la constelación de Cáncer (El Cangrejo). Los astrónomos han descubierto un mayor número de planetas similares a éste dentro del cúmulo que lo anticipado. El sorprendente resultado se obtuvo utilizando diversos telescopios e instrumentos, entre ellos, el espectrógrafo HARPS del Observatorio La Silla de ESO, en Chile. El ambiente más denso dentro de un cúmulo genera interacciones más frecuentes entre los planetas y las estrellas cercanas, lo cual podría explicar el exceso de jupiteres calientes. Crédito: ESO/L. Calçada

 

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que hay muchos más planetas calientes similares a Júpiter de lo que se suponía, en un cúmulo estelar denominado Messier 67. Este sorprendente resultado se obtuvo utilizando diversos telescopios e instrumentos, incluyendo al espectrógrafo HARPS instalado en el Observatorio La Silla de ESO en Chile. El ambiente denso de un cúmulo genera más interacciones entre los planetas y las estrellas cercanas, lo cual podría explicar el exceso de jupiteres calientes.

Durante varios años, un equipo de científicos procedentes de Chile, Brasil y Europa, dirigido por Roberto Saglia, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, en Garching, Alemania, y Luca Pasquini de ESO, han recopilado mediciones de alta precisión de 88 estrellas situadas en Messier 67. Este cúmulo abierto tiene aproximadamente la misma edad que nuestro Sol y se cree que nuestro Sistema Solar surgió de un ambiente similar y denso.

El equipo utilizó HARPS, en conjunto con otros instrumentos, para buscar la impronta de planetas gigantes en órbitas de periodo corto, con la esperanza de ver el “bamboleo” de una estrella, causada por la presencia de un objeto masivo en una órbita cercana, vale decir, una especie de planetas conocida como jupiteres calientes. La impronta de los jupiteres calientes se ha encontrado en tres estrellas del cúmulo, junto a pruebas para varios otros planetas ya descubiertos anteriormente.

Un Júpiter caliente es un exoplaneta gigante, con una masa de más de un tercio de la masa de Júpiter. Son “calientes” por su órbita cercana a sus estrellas anfitrionas, como lo indica un periodo orbital (su “año”) menor a diez días. Esto difiere del Júpiter de nuestro propio Sistema Solar, que conocemos, cuyo año es equivalente a cerca de 12 años terrestres, y es mucho más frío que la Tierra.

“Deseamos usar un cúmulo abierto como laboratorio, para explorar las propiedades de los exoplanetas y las teorías de formación de planetas”, aseveró Roberto Saglia. “Acá no sólo tenemos muchas estrellas que probablemente albergan planetas, sino que además hay un ambiente denso en el cual se deben haber formado.”

El estudio descubrió que los jupiteres calientes son más comunes alrededor de las estrellas en Messier 67 que en el caso de estrellas aisladas, fuera de cúmulos. “Este resultado es realmente sorprendente”, reveló Anna Brucalassi, quien llevó a cabo el análisis. “Los nuevos resultados significan que existen jupiteres calientes orbitando alrededor del 5% de las estrellas estudiadas en el cúmulo Messier 67 – muchas más que en estudios comparables de estrellas que no están en cúmulos, donde la tasa es más cercana al 1%”.

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Descubren un exoplaneta alrededor de una estrella joven

21/6/2016 de Caltech / Nature

K2-33b, shown in this illustration, is one of the youngest exoplanets detected to date and makes a complete orbit around its star in about five days. These two characteristics combined provide exciting new directions for planet-formation theories. K2-33b could have formed on a farther out orbit and quickly migrated inward. Alternatively, it could have formed in situ, or in place.
K2-33b, mostrado en esta ilustración de artista, es uno de los planetas más jóvenes detectado hasta la fecha y completa una órbita entera alrededor de su estrella en unos cinco días. K2-33b podría haberse formado en una órbita más lejana y haber migrado rápidamente hacia el interior, o podría haberse formado donde está. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt.

La formación de planetas es un proceso complejo y tumultuoso rodeado de misterio. Los astrónomos han descubierto más de 300 exoplanetas (planetas en órbita alrededor de estrellas que no son nuestro Sol) y sin embargo, casi todos tienen edades medianas, de mil millones de años o más. Para los astrónomos, intentar comprender los ciclos vitales de los sistemas planetarios utilizando  ejemplos que ya existen es como intentar aprender cómo crece la gente pasando de bebés a niños y a adolescentes estudiando sólo adultos. Ahora un equipo de investigadores dirigido por Caltech ha descubierto el planeta más joven, completamente formado, detectado hasta la fecha. El planeta K2-33b, de entre 5 a 10 millones de años de edad, está todavía en su infancia.

"Con 4500 millones de años de edad, la Tierra es un planeta de edad mediana (como unos 45 años humanos)", comenta Trevor David, autor principal del trabajo. "En comparación, el planeta  K2-33b sería un infante de sólo unas pocas semanas de edad"."El planeta recién nacido K2-33b nos ayudará a comprender cómo se forman los planetas, algo que es importante para comprender los procesos que condujeron a la formación de la Tierra y, finalmente, al origen de la vida", comenta Erik Petigura, coautor del artículo.

Cuando se forman las estrellas se encuentran rodeadas por regiones densas de gas y polvo, llamadas discos protoplanetarios, a partir de los cuales se forman los planetas. Para cuando la joven estrella alcanza los pocos millones de años de edad, este disco se ha disipado casi del todo y la formación de los planetas está casi completa. La estrella alrededor de la cual está en órbita  K2-33b tiene todavía un poco de material del disco, lo que demuestra que se halla en las fases finales de disipación.

"Los astrónomos saben que  la formación de estrellas acaba de completarse en esta región, llamada Escorpio superior, y que aproximadamente un cuarto de las estrellas todavía tienen discos protoplanetarios brillantes", afirma David. "Las estrellas restantes de la región no tienen discos de estos, así que pensamos que la formación de planetas debe de estar casi completa para estas estrellas y existen buenas posibilidades de encontrar exoplanetas jóvenes alrededor de ellas".

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La digitalización de datos analógicos revela patrones de meteorología espacial del pasado

21/6/2016 de Kyoto University

 Optical magnetometer used at Kyoto University

El magnetómetro óptico utilizado en la Universidad de Kyoto. Crédito: Kyoto University.

Un equipo japonés ha digitalizado registros de magnetogramas tomados antes de que las observaciones directas por satélite fueran posibles. Los registros analógicos, tomados durante 72 años desde principios del s. XX, proporcionan una ventana a la meteorología espacial de la época y arrojan luz sobre los patrones futuros del movimiento de plasma en el espacio cercano a la Tierra.

Como el tiempo en la Tierra, el plasma se comporta de manera dinámica. "Las observaciones directas y regulares del plasma con satélites empezaron a finales de la década de 1960, casi diez años después del primer satélite artificial, el Sputnik 1, que fue lanzado en 1957", explica Masahito Nosé, uno de los autores del estudio. "Necesitamos encontrar un parámetro indirecto para inferir cómo era el ambiente del plasma antes de que llegaran los satélites".

En un estudio anterior, Nosé demostró que el ambiente de plasma puede ser deducido de los pulsos geomagnéticos. "Es lo mismo que cuando inhalas gas de helio, que hace tu voz más aguda. El helio es mucho más ligero que el aire normal, así que esto hace que el aire alrededor de tus cuerdas vocales vibre más rápidamente. Ocurre igual con el plasma, cuanto más ligero es, más aumentarán de frecuencia las oscilaciones geomagnéticas".

Antes de que empezaran las observaciones digitales, los magnetogramas analógicos registraban cambios del campo geomagnético de la Tierra sobre papel fotográfico. Ahora, Nosé y sus colaboradores han digitalizado los registros en papel del Observatorio Magnético de Kakioka. Basándose en estos datos "nuevos" han descubierto que aunque los niveles de iones de hidrógeno en el plasma alcanzaron picos alrededor de 1964 y 1975, la mezcla incluia un 7-10% de iones de oxígeno alrededor de 1958 y 1970, haciendo que la masa total del plasma fuera de más del doble.

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Estallidos de rayos gamma de Swift: un paso 3D hacia las candelas estándar

21/6/2016 de NASA

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Un estallido típico de rayos gamma largo (de más de 2 s de duración), que muestra el pico de luminosidad, el plateau de luminosidad y el momento en el que finaliza el plateau. La combinación de estos tres parámetros se ha encontrado que es la que mejor funciona como indicador de distancias. Crédito: Dainotti, M. et al.

 

Un nuevo modo de utilizar las explosiones más potentes del Universo para calibrar su expansión ha sido desarrollado por un equipo de investigadores dirigido por Maria Dainotti de la Universidad de Stanford. El análisis tridimensional de Dainotti muestra que una población específica de estallidos de rayos gamma (GRB, de sus iniciales en inglés) puede ser utilizada para proporcionar una medida independiente de la escala de distancias cósmicas. Dado que los estallidos de rayos gamma son incluso más brillantes que las supernovas, la técnica nueva tiene el potencial de extender la regla cósmica a distancias aún mayores de lo que es posible actualmente.

Los astrónomos se refieren a estas reglas cósmicas como "candelas estándar", objetos con una luminosidad intrínseca conocida. Una vez se conoce la luminosidad absoluta, la distancia a ese objeto puede calcularse en base a la medida de su brillo. Por ejemplo, una bombilla de 100 Watt se verá cuatro veces más débil cuando se halla al doble de distancia.

Aunque las explosiones de supernova son muy brillantes, el rango útil en el que pueden ser utilizadas como candelas estándar se extiende sólo a distancias de unos 11 mil millones de años luz (redshifts de hasta 2.4). En cambio, los GRB pueden estudiarse hasta distancias de 13200 millones de años luz (redshifts hasta de 9.4). Estudiar el Universo muy temprano es crítico para comprender los detalles de la evolución cósmica, es decir, las características de la energía oscura desde la época de la reionización hasta el presente.

Muchos estudios anteriores había intentado emplear diferentes características de la luz emitida por GRB para definir candelas estándar. Sin embargo, incluso aunque todos los GRB fuesen observados de una manera uniforme con, por ejemplo, el satélite Swift de NASA, estas características se observa que cambian mucho, en varios órdenes de magnitud. Durante la última década se han dedicado muchos esfuerzos a encontrar correlaciones entre parámetros característicos que pueden ser medidos utilizando GRB. La  idea de Dainotti ha sido utilizar tres parámetros, no sólo dos, para estrechar la correlación y aumentar la utilidad de los GRB como candelas estándar. Esto demostró que reducía la dispersión en particular en el grupo de GRB largos (de más de 2 segundos de duración).

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Un "viento eléctrico" puede despojar de océanos y atmósferas a planetas similares a la Tierra

21/6/2016 de NASA / Geophysical Research Letters

This is an artist's concept of the electric wind at Venus. Rays represent the paths that oxygen and hydrogen ions take as they are pulled out of the upper atmosphere.

Ilustración de artista del viento eléctrico de Venus. Los rayos representan las trayectorias que los iones de hidrógeno y oxígeno siguen cuando son expulsados de la alta atmósfera. Crédito: NASA/Goddard/Conceptual Image Lab, Krystofer Kim.

 

Venus posee un "viento eléctrico" suficientemente potente como para eliminar los componentes del agua de su alta atmósfera, lo que podría haber jugado un papel importante en el robo al planeta gemelo de la Tierra de sus océanos, según nuevos resultados de la misión Venus Express de la Agencia Espacial Europea (ESA).

"Es asombroso, sorprendente", afirma Glyn Collison, de NASA. "Nunca soñamos con que un viento eléctrico pudiera ser tan poderoso como para aspirar el oxígeno de una atmósfera hacia el espacio. Esto es algo que deberá de estar en la lista de cosas a comprobar cuando busquemos planetas habitables alrededor de otras estrellas". 

Venus es en muchos aspectos el más parecido a la Tierra en términos de tamaño y gravedad, y hay pruebas de que en el pasado lejano tuvo océanos llenos de agua. Sin embargo, con temperaturas superficiales de alrededor de 460 ºC, todos los océanos se han evaporado hace mucho tiempo y Venus es inhabitable hoy en día. Pero a pesar de que la atmósfera de Venus es muy densa (ejerce unas 100 veces la presión atmosférica de la atmósfera de la Tierra), tiene entre 10 000 y 100 000 veces menos agua que la atmósfera de la Tierra. Algo tuvo que eliminar todo ese vapor y actualmente se piensa que gran parte del vapor inicial se disoció en hidrógeno y oxígeno: el hidrógeno, que es ligero, escapó, mientras el oxígeno oxidaba rocas durante miles de millones de años. También el viento solar - un flujo de gas eléctrico conductor expulsado del Sol a un millón de kilómetros por hora) podría, lenta pero firmemente, haber erosionado el resto del equivalente a un océano entero de oxígeno y agua de la alta atmósfera de Venus.

Igual que todos los planetas tienen un campo gravitatorio, se piensa que cada planeta con atmósfera está también rodeado por un débil campo eléctrico. Aunque la fuerza de la gravedad trata de retener la atmósfera del planeta, la fuerza eléctrica puede ayudar a empujar las capas altas de la atmósfera hacia el espacio. En Venus, el hidrógeno, que es mucho más rápido, escapa fácilmente, pero este campo eléctrico es tan potente que puede acelerar incluso la componente más pesada del agua que tiene carga eléctrica (los iones de oxígeno) a velocidades suficientes para escapar de la gravedad del planeta. Cuando las moléculas de agua se elevan hacia la alta atmósfera, la luz solar rompe el agua en iones de hidrógeno y oxígeno, que son entonces arrastrados por el campo eléctrico. 

Los científicos han descubierto el campo eléctrico de Venus usando el espectrómetro de electrones, un componente del instrumento ASPERA-4, en la nave Venus Express de ESA.

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Una investigación apoya la hipótesis de la existencia de un océano subterráneo en Plutón

22/6/2016 de Brown University / Geophysical Research Letters

 

The New Horizons spacecraft spied extensional faults on Pluto, a sign that the dwarf planet has undergone a global expansion possibly due to the slow freezing of a subsurface ocean. A new analysis by Brown University scientists bolsters that idea, and suggests that ocean is likely still there today.
La nave espacial New Horizons observó fallas extensionales en Plutón, una indicación de que el planeta enano ha sufrido una expansión global, posiblemente debida a la lenta congelación de un océano subterráneo. Un nuevo análisis sugiere que el océano está probablemente presente todavía hoy en día. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.

Cuando la nave espacial New Horizons de NASA pasó por Plutón en 2015, reveló seductoras pistas de que el planeta enano podría tener, o haber tenido en el pasado, un océano líquido bajo su corteza helada. Según un nuevo análisis dirigido por un estudiante de doctorado de la Universidad de Brown, tal océano existe todavía hoy en día.

El estudio, que hace uso de un modelo de evolución termal de Plutón actualizado con datos de New Horizons, concluye que si el océano de Plutón se hubiera congelado en el olvido hace millones o miles de millones de años, habría hecho que el planeta entero encogiese. Pero no hay signos de una contracción global en ningún lugar de la superficie de Plutón. Al contrario, New Horizons mostró señales de que Plutón se ha ido expandiendo.

"Lo que New Horizons mostró es que hay formaciones tectónicas extensionales, que indican que Plutón sufrió un periodo de expansión global", comenta  Noah Hammond, director del estudio. "Un océano subterráneo que se está congelando lentamente causaría este tipo de expansión". Los científicos piensan que podría haber suficientes elementos radiactivos productores de calor en el núcleo rocoso de Plutón para fundir parte de la cubierta de hielo del planeta. Con el paso del tiempo, en el frío cinturón de Kuiper, la parte fundida habría empezado a recongelarse. El hielo es menos denso que el agua, así que cuando se congela se expande. Si Plutón tuvo un océano que se congeló o se encuentra en proceso de congelarse, aparecerían formaciones tectónicas extensionales en la superficie, y eso es lo que observó New Horizons.

No hay muchos otros modos en que Plutón pudiera conseguir estas estructuras. Uno podría ser por un tira y afloja gravitatorio con su luna, Caronte. Pero la dinámica gravitatoria activa entre los dos hace tiempo que habría cesado y algunas de las estcruturas parecen bastante recientes (en escala de tiempo geológica) así que muchos científicos piensan que un océano es el caso más sólido.

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Un océano yace a pocos kilómetros bajo la superficie helada de Encélado

22/6/2016 de CNRS / Geophysical Research Letters

Image showing the thickness of Enceladus's ice shell, which reaches 35 kilometers in the cratered equatorial regions (shown in yellow) and less than 5 kilometers in the active south polar region (shown in blue).

Imagen que muestra el grosor de la capa de hielo de Encélado, que alcanza los 35 km en las regiones ecuatoriales con cráteres (mostradas en amarillo) y menos de 5 km en la región activa del polo sur (en azul). Crédito: LPG-CNRS-U. Nantes/U. Charles, Prague.

 

Con erupciones de hielo y vapor de agua y un océano cubierto por una capa de hielo, la luna Encélado de Saturno es una de las más fascinantes del Sistema Solar, especialmente debido a que las interpretaciones de los datos de la nave espacial Cassini han sido contradictorias hasta ahora. Pero un equipo de investigadores ha propuesto recientemente un nuevo modelo que reconcilia los diferentes conjuntos de datos y demuestra que la capa de hielo del polo sur de Encélado podría tener solo unos pocos kilómetros de grosor. Esto sugiere la presencia de una intensa fuente de calor en el interior de Encélado, un factor adicional que apoya la posible aparición de vida en su océano.

Las interpretaciones iniciales de datos de los vuelos cercanos de Cassini en Encélado estimaban que el grosor de su capa de hielo es de entre 30 y 40 km en el polo sur y de 60 km en el ecuador. Estos modelos no consiguieron responder a la pregunta de si su océano se extiende o no bajo toda la capa de hielo. Sin embargo, el descubrimiento en 2015 de una oscilación en la rotación de Encélado conocida como libración, relacionada con efectos de marea, sugiere que posee un océano global y una capa de hielo mucho más delgada de lo predicho, con un grosor promedio de unos 20 km, excepto en el polo sur, donde se piensa que tiene menos de 5 km de grosor. En este modelo, el océano bajo el hielo constituye hasta un 40% del volumen total de la luna, mientras que su contenido en sal se estima que es similar al de los océanos de la Tierra.

Dado que una capa de hielo más delgada retiene menos calor, los efectos de marea causados por Saturno en las grandes fracturas del hielo en el polo sur ya no son suficientes para explicar el intenso flujo de calor que afecta a esta región. El modelo, pues, refuerza la idea de que existe una intensa producción de calor en el interior de Encélado que puede alimentar las chimeneas hidrotermales del suelo oceánico. Dado que se han detectado moléculas orgánicas complejas, cuya composición precisa es todavía desconocida, en los chorros de Encélado, estas condiciones parecen favorables para la aparición de vida.

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Un tsunami espacial causa el tercer cinturón de Van Allen

22/6/2016 de University of Alberta / Nature Physics

Two giant swaths of radiation, known as the Van Allen Belts, surrounding Earth were discovered in 1958. In 2012, observations from the Van Allen Probes showed that a third belt can sometimes appear. The radiation is shown here in yellow, with green representing the spaces between the belts.

Dos bandas gigantes de radiación, conocidas como los cinturones de radiación de Van Allen, que rodean la Tierra, fueron descubiertas en 1958. En 2012, las observaciones de las sondas Van Allen demostraron que, a veces, puede aparecer un tercer cinturón. La radiación se muestra en color amarillo, y el verde representa los espacios entre los cinturones. Crédito:  NASA/Van Allen Probes/Goddard Space Flight Center.

 

La magnetosfera de la Tierra, la región dominada por el campo magnético de la Tierra, nos protege del duro azote del viento solar. Como un escudo, la magnetosfera absorbe y desvía el plasma del viento solar que se origina en el Sol. Cuando las condiciones son las adecuadas, se generan bellos espectáculos danzantes de auroras. Pero cuando el viento solar es más violento, las tormentas solares extremas pueden crear intensas corrientes eléctricas en los cinturones de Van Allen (dos capas de partículas energéticas con carga eléctrica confinadas por el campo magnético de nuestro planeta) que pueden dañar las redes eléctricas de la Tierra.

Ahora un equipo de investigadores de la Universidad de Alberta (Canadá) demuestra por primera vez cómo el desconcertante tercer cinturón de radiación de Van Allen, descubierto en 2013, es creado por un tsunami espacial. Intensas ondas de plasma de frecuencia ultrabaja, que son excitadas a escala de la magnetosfera completa, transportan la parte exterior del cinturón de radiación sin peligro alguno hacia el espacio interplanetario y crean el tercer cinturón, algo que no se había podido explicar hasta ahora.

"Es de notar que observamos olas de plasma enormes", comenta Ian Mann, director del estudio. "Como si se tratara de un tsunami espacial, se derraman en los cinturones de radiación y muy rápidamente borran la parte exterior del cinturón, explicando así la estructura del enigmático tercer cinturón de radiación".

La investigación también señala la importancia de estas ondas para reducir la amenaza que supone la radiación espacial para los satélites durante las tormentas espaciales. "La radiación espacial es un peligro para las operaciones de la infraestructura de los satélites sobre la cual se basa nuestra sociedad tecnológica del siglo XXI", añade Mann. "Comprender cómo esta radiación toma energía y se pierde es uno de los mayores retos para la investigación espacial".

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Descubren la primera nebulosa de viento de púlsar alrededor de un magnetar

22/6/2016 de NASA / The Astrophysical Journal

This X-ray image shows extended emission around a source known as Swift J1834.9-0846, a rare ultra-magnetic neutron star called a magnetar. The glow arises from a cloud of fast-moving particles produced by the neutron star and corralled around it. Color indicates X-ray energies, with 2,000-3,000 electron volts (eV) in red, 3,000-4,500 eV in green, and 5,000 to 10,000 eV in blue. The image combines observations by the European Space Agency's XMM-Newton spacecraft taken on March 16 and Oct. 16, 2014.

Esta imagen en rayos X muestra la emisión extendida alrededor de una fuente conocida como Swift J1834.9-0846, una rara estrella de neutrones ultramagnética llamada magnetar. El brillo surge de una nube de partículas que se mueven con rapidez, producidas por la estrella de neutrones y apresadas a su alrededor. Crédito:  ESA/XMM-Newton/Younes et al. 2016.

 

Un equipo de astrónomos ha descubierto, por primera vez, una gran nube de partículas de alta energía llamada plerión o nebulosa de viento de púlsar, alrededor de una rara estrella de neutrones ultramagnética.

Una estrella de neutrones es el núcleo aplastado de una estrella masiva que agotó su combustible, colapsó bajo su propio peso, y explotó como supernova. Cada una comprime la masa equivalente a medio millón de Tierras en una bola de sólo 20 kilómetros de diámetro. Las estrellas de neutrones se encuentran más habitualmente en forma de púlsares, que producen radio, luz visible, rayos X y rayos gamma en varios lugares de los campos magnéticos que los rodean. Cuando un púlsar gira estas regiones en nuestra dirección, los astrónomos detectan pulsos de emisión, y de ahí su nombre.

Los campos magnéticos típicos de los púlsares pueden ser de 100 mil millones a 10 billones de veces más potentes que los de la Tierra. Los campos de magnetares alcanzan intensidades mil veces más potentes, y los científicos no conocen los detalles de cómo son creados. De las cerca de 2600 estrellas de neutrones que se conocen, hasta la fecha sólo 29 han sido clasificadas como magnetares.

La nebulosa recién descubierta rodea un magnetar conocido como Swift J1834.9-0846 (J1834.9 para abreviar), que fue descubierto por el satélite Swift de NASA el 7 de agosto de 2011, durante un breve estallido de rayos X. Los astrónomos sospechan que el objeto está asociado con el remanente de supernova W41, situado a unos 13000 años luz, en la constelación de Scutum, hacia la parte central de nuestra galaxia. "Ahora mismo no sabemos cómo J1834.9 desarrolló y continúa manteniendo un plerión, que hasta ahora había sido una estructura sólo observada alrededor de púlsares jóvenes", comenta el investigador principal, George Younes. "Si el proceso es similar aquí, entonces un 10 por ciento de la pérdida de energía rotacional del magnetar está alimentando el brillo de la nebulosa, lo que supondría la eficiencia más alta nunca medida en un sistema así".

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Descubren un mineral inesperado en Marte

23/6/2016 de JPL / Proceedings of the National Academy of Sciences

This low-angle self-portrait of NASA's Curiosity Mars rover shows the vehicle at the site from which it reached down to drill into a rock target called

Este autorretrato de ángulo bajo del rover Curiosity de Marte muestra el vehículo en el lugar desde donde perforó la roca llamada Buckskin. En primer plano se observa polvo brillante producido durante la perforación del 30 de julio de 2015. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

 

Un equipo de científicos ha hallado un mineral inesperado en una muestra de roca del cráter Gale de Marte, un descubrimiento que podría cambiar nuestra concepción de cómo evolucionó el planeta.

El rover Curiosity de NASA ha estado explorando rocas sedimentarias dentro del cráter Gale desde su aterrizaje, en agosto de 2012. En julio de 2015, el rover recogió el polvo obtenido al perforar una roca en este lugar llamada "Buckskin". Analizando los datos obtenidos por el instrumento de difracción de rayos X que identifica minerales del rover, los científicos hallaron cantidades importantes de un mineral de silicio llamado tridimita.

Este hallazgo ha sido una sorpresa para los investigadores, pues la tridimita está generalmente asociada con vulcanismo silícico, que es conocido en la Tierra pero no se pensaba que hubiese sido importante, o ni siquiera que hubiera existido, en Marte. El descubrimiento de tridimita puede hacer que los científicos reconsideren la historia volcánica de Marte, sugiriendo que en el pasado tuvo volcanes explosivos que condujeron a la presencia de este mineral.

"En la Tierra la tridimita se forma a altas temperaturas en un proceso explosivo llamado vulcanismo silícico. El Monte de Santa Helena en el estado de Washington y el volcán Satsuma-Iwojima de Japón son ejemplos de estos volcanes. La combinación de un contenido rico en sílice y las temperaturas extremadamente altas en los volcanes crean la tridimita", comenta Richard Morris, director de la investigación. "La tridimita fue incorporada a la lutita de Buckskin como un sedimento de la erosión de rocas volcánicas silícicas".

El trabajo también estimulará a los científicos a reexaminar el modo en que se forma la tridimita. Los autores estudiaron pruebas terrestres de que la tridimita pueda formarse a temperaturas bajas en procesos geológicamente razonables sin pasar por el vulcanismo silícico. No han encontrado ninguna. Los investigadores tendrán, pues, que buscar modos en que podría formarse a temperaturas más bajas.

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Hallan una solución posible para la paradoja del "joven Sol débil" en los impactos de asteroides primordiales

23/6/2016 de Southwest Research Institute / Earth and Planetary Science Letters

SwRI scientists created a new model for impact-generated outgassing on the early Earth. A large impact creates a transient high temperature atmosphere. Within a thousand years, the atmosphere condenses, while deep-seated, impact-generated melt spreads across the surface. The model shows how pools of lava could release gases and create a greenhouse effect that warmed the planet.
Esta ilustración resume el nuevo modelo propuesto para resolver la paradoja del joven Sol débil. Los gases producidos tras un gran impacto de meteorito contra la Tierra primitiva hacen que la atmósfera se mantenga a una temperatura alta durante un tiempo. El modelo demuestra cómo las bolsas de lava podrían emitir gases y crear un efecto invernadero que calentó el planeta. Crédito: Simone Marchi (SwRI), Benjamin Black (City College of New York).

 

Durante los primeros mil millones de años de historia de la Tierra, el planeta fue bombardeado por asteroides primordiales, mientras un Sol joven proporcionaba mucho menos calor. Un equipo de científicos, dirigido por el Southwest Research Institute, sugiere que este tumultuoso comienzo puede en última instancia haber alimentado la vida en la Tierra, particularmente en lo que se refiere a mantener agua líquida en la superficie.

"Los impactos tempranos provocaron destrucción localizada, temporal y condiciones hostiles para la vida. Pero al mismo tiempo tuvieron un efecto beneficioso a largo plazo al estabilizar las temperaturas superficiales y aportando elementos clave para la vida tal como la conocemos", comenta el Dr. Simone Marchi.  

"Las condiciones atmosféricas y en la superficie durante los primeros mil millones de años de la historia de la Tierra se conocen poco debido a la escasez de pruebas geológicas y geoquímicas", comenta Marchi. Sin embargo, antiguos cristales de circonio hallados en rocas sedimentarias proporcionan pruebas de que nuestro planeta tuvo océanos líquidos, por lo menos intermitentemente, durante este periodo temprano. Su equipo ha creado un modelo nuevo para calcular la cantidad de gases producidos por impactos en la Tierra temprana, demostrando que el efecto invernadero resultante podría haber compensado la débil luz del Sol bebé lo suficiente como para mantener agua líquida.

El descubrimiento puede ser clave para entender cómo empezó la vida en la Tierra a pesar del Sol débil y el caos producido por las colisiones. Los estudios de otras estrellas, así como los modelos teóricos, han demostrado que las estrellas como el Sol empiezan su vida siendo entre un 20 y un 30 por ciento menos brillantes en longitud de onda del visible que el Sol actualmente. Aumentan gradualmente de brillo con el tiempo. Cuando el Sol era mucho menos brillante, la Tierra con su composición atmosférica actual, habría estado congelada. Si los océanos hubieran estado congelados, podría ser que la vida no hubiese aparecido.

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Los ecos en rayos X de una estrella despedazada permiten ver de cerca un agujero negro "asesino"

23/6/2016 de NASA / Nature

In this artist's rendering, a thick accretion disk has formed around a supermassive black hole following the tidal disruption of a star that wandered too close. Stellar debris has fallen toward the black hole and collected into a thick chaotic disk of hot gas. Flashes of X-ray light near the center of the disk result in light echoes that allow astronomers to map the structure of the funnel-like flow, revealing for the first time strong gravity effects around a normally quiescent black hole.

En esta ilustración de artista, un grueso disco de acreción se ha formado alrededor de un agujero negro supermasivo después de la rotura por fuerzas de marea de una estrella que se acercó demasiado. Los escombros estelares han caído hacia el agujero negro y se han acumulado en un grueso disco caótico de gas caliente. Los destellos de rayos X cerca del centro del disco producen ecos de luz que permiten a los astrónomos cartografiar la estructura del flujo de gas, revelando por primera vez los intensos efectos de la gravedad alrededor de un agujero negro que está apagado normalmente. Crédito:  NASA/Swift/Aurore Simonnet, Sonoma State University.

 

Hace unos 3900 millones de años, en el corazón de una lejana galaxia, la intensa atracción gravitatoria de un agujero negro monstruoso hizo jirones una estrella que pasó demasiado cerca. Cuando los rayos X producidos en este evento alcanzaron la Tierra por primera vez el 28 de marzo de 2011, fueron detectados por el satélite Swift de NASA, que lo notificó a astrónomos de todo el mundo. En pocos días, los científicos concluyeron que el estallido, ahora conocido como Swift J1644+57, representaba la destrucción de una estrella por fuerzas de marea y el repentino destello de un agujero negro anteriormente inactivo.

Ahora los astrónomos han identificado, en observaciones de archivo de Swift, de XMM-Newton de ESA y del satélite japonés Suzaku, los reflejos de las fulguraciones en rayos X que se produjeron durante este suceso. Los científicos han utilizado estos ecos de luz, o reverberaciones, para crear por primera vez un mapa del flujo de gas cerca de un agujero negro recién despertado.

"Aunque no conocemos todavía qué provoca las fulguraciones de rayos X cerca del agujero negro, sabemos que cuando se produce una podemos detectar su eco un par de minutos más tade, una vez que la luz ha alcanzado e iluminado partes del gas", comenta Erin Kara. "Esta técnica, llamada cartografiado por reverberación de rayos X, ha sido utilizada anteriormente para explorar discos estables alrededor de agujeros negros, pero ésta es la primera vez que la hemos aplicado a un disco recién formado producido por ruptura de marea".

Los escombros estelares que caen hacia un agujero negro se acumulan en una estructura giratoria llamada disco de acreción. Allí el gas se calienta y comprime a millones de grados antes de acabar desparramándose por el horizonte de sucesos del agujero negro, el punto más allá del cual nada puede escapar y los astrónomos no pueden observar. El disco de acreción de Swift J1644+57 era más grueso, más turbulento y más caótico que los discos estables, que han tenido tiempo de estabilizarse con una rutina ordenada.

Una sorpresa del estudio es que los rayos X de alta energía se producen en la parte interna del disco. Los astrónomos habían pensado que la mayor parte de la emisión se originaba en chorros estrechos de partículas aceleradas a casi la velocidad de la luz. En blazares, la clase de galaxias más luminosas alimentadas por agujeros negros supermasivos, los chorros producen la mayor parte de la emisión de alta energía.

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Predicen un Universo abarrotado de agujeros negros

23/6/2016 de Rochester Institute of Technology / Nature

Una simulación por computadora muestra la colisión de dos agujeros negros pesados, cada uno con aproximadamente 30 veces la masa del Sol.  

Un nuevo estudio publicado en la revista Nature presenta uno de los modelos más completos de la materia en el Universo y predice cientos de fusiones entre agujeros negros masivos cada año, observables con la segunda generación de detectores de ondas gravitacionales. "El Universo no es  esl mismo en todas partes", comenta Richard O’Shaughnessy, coautor del estudio dirigido por Krzysztof Belczynski de la Universidad de Varsovia. "Algunos lugares producen más agujeros binarios que otros. Nuestro estudio tiene cuidadosamente en cuenta estas diferencias".

Las estrellas masivas que colapsan sobre sí mismas y acaban sus vidas como agujeros negros, como la pareja detectada por LIGO, son extremadamente raras. Son estrellas menos evolucionadas, "más primitivas", que se producen en configuraciones especiales. Estas estrellas del Universo primitivo estaban hechas de hidrógeno más prístino, lo que les permitió convertirse en "titanes entre estrellas" con entre 40 y 100 masas solares. Por el contrario, las generaciones más jóvenes de estrellas consumieron los cadáveres de sus predecesoras que contenían elementos pesados, lo que truncó su crecimiento.

"Debido a que LIGO es mucho más sensible a estos agujeros negros pesados, estas regiones de gas prístino que forman agujeros negros pesados son extremadamente importantes", comentó O’Shaughnessy. "Estas raras regiones actúan como fabricas construyendo parejas identificables de agujeros negros".

O’Shaughnessy y sus colaboradores predicen que los agujeros negros masivos como éstos giran de una manera estable, con órbitas que permanecen en el mismo plano. El modelo muestra que la alineación de estos agujeros negros masivos es insensible al diminuto empujón que sigue al colapso del núcleo de la estrella. El mismo empujón puede cambiar la alineación de agujeros negros más pequeños y balancear su plano orbital.

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Hubble confirma una nueva mancha oscura en Neptuno

24/6/2016 de Hubblesite

This new Hubble Space Telescope image confirms the presence of a dark vortex in the atmosphere of Neptune.

Esta imagen nueva del telescopio espacial Hubble confirma la presencia de un vórtice oscuro en la atmósfera de Neptuno. Crédito:  NASA, ESA, y M.H. Wong y J. Tollefson (UC Berkeley).

 

En imágenes nuevas obtenidas el 16 de mayo de 2016  por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, se confirma la presencia de un vórtice oscuro en la atmósfera de Neptuno. Aunque se habían observado estructuras parecidas durante el paso de la nave Voyager 2 por Neptuno en 1989 y con el telescopio espacial Hubble en 1994, este vórtice es el primero observado en Neptuno en el siglo XXI.

Los vórtices oscuros de Neptuno son sistemas de alta presión y normalmente van acompañados de nubes brillantes que también son visibles ahora en el lejano planeta. Las nubes brillantes se forman cuando el flujo de aire es perturbado y desviado hacia arriba por encima del vórtice oscuro, provocando que los gases probablemente se congelen en cristales de hielo de metano. "Los vórtices oscuros navegan por la atmósfera como enormes montañas gaseosas con forma de lenteja", comenta Mike Wong, que ha dirigido el equipo que ha analizado los datos del Hubble. "Y las nubes compañeras son parecidas a las llamadas nubes orográficas que aparecen como estructuras con forma de torta suspendidas sobre las montañas de la Tierra".

Los vórtices oscuros de Neptuno han mostrado una sorprendente diversidad con el paso de los años en cuanto a tamaño, forma y estabilidad (vagan a diferentes latitudes, y a veces se aceleran o se frenan). También vienen y van en escalas de tiempo mucho más cortas que anticiclones parecidos observados en Júpiter. Las tormentas grandes de Júpiter tienen evoluciones que duran décadas.

Los astrónomos planetarios esperan entender mejor cómo se originan los vórtices oscuros, qué es lo que controla sus desplazamientos y oscilaciones, cómo interaccionan con el ambiente y cómo acaban disipándose. Medir la evolución del vórtice oscuro nuevo permitirá conocer mejor tanto los propios vórtices oscuros como la estructura y dinámica de la atmósfera de los alrededores.

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Primeras observaciones exitosas con el instrumento GRAVITY del centro galáctico

24/6/2016 de ESO

Esta impresión artística muestra las órbitas de las estrellas presentes alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. En el año 2018 una de estas estrellas, la S2, pasará muy cerca del agujero negro y presentará la mejor oportunidad para estudiar los efectos de la gravedad de gran intensidad y para poner a prueba las predicciones de la teoría de la Relatividad General de Einstein en un futuro próximo.
Esta impresión artística muestra las órbitas de las estrellas presentes alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. En el año 2018 una de estas estrellas, la S2, pasará muy cerca del agujero negro y presentará la mejor oportunidad para estudiar los efectos de la gravedad de gran intensidad y para poner a prueba las predicciones de la teoría de la Relatividad General de Einstein en un futuro próximo. Crédito: ESO/L. Calçada.

Un equipo europeo de astrónomos ha utilizado el nuevo instrumento GRAVITY, instalado en el Very Large Telescope de ESO, para obtener interesantes observaciones del centro de la Vía Láctea, al combinar la luz de las cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros por primera vez. Estos resultados proporcionan una idea de la innovadora ciencia que GRAVITY será capaz de producir al momento de sondear los campos gravitacionales de gran intensidad cercanos al agujero negro central supermasivo y poner a prueba la validez de la teoría general de la relatividad de Einstein.

El instrumento GRAVITY se encuentra operando ahora con las cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros del Very Large Telescope (VLT) de ESO, e incluso durante los primeros resultados obtenidos en la etapa de pruebas, ya es claro que pronto comenzará a producir ciencia de primera clase.

GRAVITY forma parte del Interferómetro del VLT. Al combinar la luz de los cuatro telescopios, este puede alcanzar la misma resolución espacial y la misma precisión en la medición de las posiciones que un telescopio de hasta 130 metros de diámetro. Las ganancias correspondientes en lo que respecta al poder de resolución y a la precisión posicional (un factor de 15 por encima  de las Unidades de Telescopio de 8,2 metros del VLT funcionando de forma individual) permitirá a GRAVITY realizar mediciones extremadamente exactas de objetos astronómicos.

Uno de los objetivos principales de GRAVITY es realizar observaciones detalladas del entorno que rodea al agujero negro de 4 millones de masas solares ubicado en el centro de la Vía Láctea. A pesar de que tanto la posición como la masa del agujero negro se conocen desde el año 2002, al realizar mediciones exactas de los movimientos de las estrellas que lo orbitan, GRAVITY  permitirá a los astrónomos estudiar el campo gravitacional que rodea al agujero negro con un detalle sin precedentes, proporcionando una posibilidad única de poner a prueba la teoría de la Relatividad General de Einstein.

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Estudiando el hidrógeno oscuro de los planetas gigantes

24/6/2016 de Carnegie Science / Physical Review Letters

Caption: An illustration of the layer of dark hydrogen the team’s lab mimicry indicates would be found beneath the surface of gas giant planets like Jupiter, courtesy of Stewart McWilliams.
Ilustración de la capa de hidrógeno oscuro que la simulación en el laboratorio indica que se encuentra bajo la superficie de planetas gigantes de gas como Júpiter. Crédito: Stewart McWilliams.

 

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo. También es el más sencillo, con un solo electrón en cada átomo. Pero la sencillez es engañosa, porque todavía tenemos mucho que aprender sobre el hidrógeno. Uno de los mayores misterios  es su transformación bajo las temperaturas y presiones extremas que reinan en los interiores de los planetas gigantes, donde es comprimido hasta que se convierte en un metal líquido, capaz de conducir la electricidad. Un nuevo trabajo de investigación mide las condiciones bajo las cuales el hidrógeno sufre esta transición en el laboratorio, descubriendo un estado intermedio entre gas y metal, que llaman "hidrógeno oscuro".

En la superficie de los planetas gigantes como Júpiter, el hidrógeno es gas. Pero entre esta superficie gaseosa y el hidrógeno metálico líquido del núcleo del planeta hay una capa de hidrógeno oscuro, según los resultados de esta simulación en laboratorio. Utilizando una celda de yunque de diamante calentada con un láser para crear las condiciones que probablemente se encuentran en los interiores planetarios de los gigantes de gas, los investigadores estudiaron la física del hidrógeno bajo un intervalo de presiones de 10000 a 1.5 millones de veces la presión atmosférica normal, y hasta 5500ºC de temperatura. 

Descubrieron esta fase intermedia inesperada, que no refleja ni transmite la luz visible, pero sí transmite radiación infrarroja, o calor. "Esta observación explicaría cómo el calor puede escapar fácilmente de los planetas gigantes de gas como Saturno", explica Alexander Goncharov.

También encontraron que este hidrógeno oscuro intermedio es en cierto modo metálico, es decir, que puede conducir una corriente eléctrica, aunque con dificultad. Esto significa que podría jugar un papel en el proceso por el cual el agitado hidrógeno metálico de los núcleos planetarios de los gigantes gaseosos produce un campo magnético alrededor de estos cuerpos, de igual modo que el movimiento del hierro líquido en el núcleo de la Tierra creó y mantiene nuestro propio campo magnético.

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¿Encontró materia oscura el detector de ondas gravitacionales?

24/6/2016 de Johns Hopkins University/ Physical Review Letters 

 The general locations of the LIGO Hanford and LIGO Livingston interferometers. (Credit: Caltech/MIT/LIGO Lab)

Imágenes de los dos interferómetros del experimento LIGO, LIGO Hanford y LIGO Livingstone . Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab.

 

Cuando un observatorio astronómico de los Estados Unidos detectó el pasado invierno un susurro de dos agujeros negros chocando en el espacio profundo, los científicos celebraron la confirmación de las predicciones de Albert Einstein acerca de las ondas gravitacionales. Un equipo de científicos de la Universidad Johns Hopkins se preguntó algo más: ¿había detectado el experimento la "materia oscura" que constituye la mayor parte de la materia del Universo?

"Nosotros consideramos la posibilidad de que el agujero negro binario detectado por LIGO pueda ser una señal de materia oscura", escribían los investigadores en el resumen de su artículo científico, refiriéndose al par de agujeros negros como "binario". Siguen cinco páginas de ecuaciones matemáticas comentadas que demuestran cómo los investigadores consideraron la masa de los dos objetos detectados por LIGO como punto de partida, sugiriendo que estos objetos podrían ser parte de la misteriosa sustancia que se sabe que constituye el 85 por ciento de la masa del Universo.

Las masas de los agujeros negros se miden en términos de múltiplos de nuestro Sol. Los objetos en colisión que generaron la onda gravitatoria detectada por LIGO tenían 36 y 29 masas solares. Son demasiado grandes para encajar en los tamaños predichos para la mayoría de los agujeros negros estelares, las estructuras ultradensas que se forman cuando colapsan las estrellas. Pero también son demasiado pequeñas para encajar en las predicciones de tamaños de los agujeros negros del centro de las galaxias.

Los dos objetos detectados por LIGO sí que se encuentran dentro del rango esperado de masas de los agujeros negros "primordiales". Se piensa que los agujeros negros primordiales se formaron, no a partir de estrellas, sino del colapso de grandes extensiones de gas durante el nacimiento del Universo. Aunque su existencia no ha sido establecida con certidumbre, los agujeros negros han sido considerados en el pasado como una solución posible al misterio de la materia oscura. Pero como hay muy pocas pruebas de su existencia, la hipótesis de la materia osucra de agujeros negros primordiales no ha ganado muchos seguidores entre los científicos. Pero las condiciones reinantes durante el nacimiento del Universo habrían producido grandes cantidades de estos agujeros negros primordiales distribuidos de manera bastante uniforme por el Universo, agrupándose en halos alrededor de las galaxias. Todo esto les convertiría en buenos candidatos a ser la materia oscura.

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Midiendo la forma del agujero negro de la Vía Láctea

27/6/2016 de Center for Astrophysics / The Astrophysical Journal

This figure shows the locations of the radio telescopes linked together to observe the supermassive black hole at the center of our Milky Way.

Esta figura muestra las posiciones de los radiotelescopios enlazados para observar el agujero negro supermasivo del centro de nuestra Vía Láctea. Crédito: Ortiz-León et al.

 

En el corazón de nuestra galaxia se encuentra Sgr A*, un agujero negro supermasivo que contiene unos cuatro millones de masas solares de material.  Sgr A* es relativamente poco brillante, a diferencia de los agujeros negros supermasivos de otras galaxias. Esto es probablemente debido a que, a diferencia de sus primos activos, no está acretando material agresivamente y por ello no está calentando sus alrededores ni expulsando chorros particularmente intensos de partículas veloces con carga eléctrica. También es débil porque se encuentra a 25 000 años luz de la Tierra y porque se encuentra rodeado por polvo que bloquea y absorbe su radiación. Sin embargo, las radiaciones en longitudes de onda de radio, submilimétricas, infrarrojas y rayos X pueden atravesar este material.

La emisión en radio, en particular, se piensa que procede de material que se precipita a un disco que se halla alrededor del agujero negro, donde son calentados los electrones que emiten en radio, y de material expulsado tanto dentro del propio chorro de material como de su extremo.

Ahora un equipo de investigadores ha utilizado técnicas de interferometría de muy larga base (VLBI), que enlaza una red de radiotelescopios muy separados, para obtener resoluciones espaciales muy altas en longitudes de onda submilimétricas. Los científicos concluyen que la emisión en radio procede de una región de sólo 1.2 unidades astronómicas de diámetro (una unidad astronómica es la distancia media entre el Sol y la Tierra). El radio de no retorno del propio agujero negro sólo es unas diez veces menor. Estiman que la emisión observada procede de electrones calientes que se encuentran en la parte interior del flujo de material de acreción, pero hay que organizar muchos detalles y serán necesarias observaciones adicionales para eliminar otras posibilidades.

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¿Cómo era el antiguo campo magnético de la Tierra?

27/6/2016 de Carnegie Institution / Geophysical Research Letters

An illustration of ancient Earth's magnetic field compared to the modern magnetic field, courtesy of Peter Driscoll.

Ilustración del antiguo campo magnético de la Tierra (derecha) comparado con el campo magnético moderno (izquierda). Cortesía de Peter Driscoll. 

 

Un nuevo trabajo de investigación sugiere que el antiguo campo magnético de la Tierra era muy diferente del actual, originándose en varios polos y no en los dos que nos son familiares.

La Tierra genera un intenso campo magnético que se extiende desde el núcleo hasta el espacio, que protege la atmósfera y desvía las partículas de alta energía dañinas procedentes del Sol y del cosmos. Sin él, nuestro planeta sería bombardeado por la radiación cósmica y puede que no existiera vida en la superficie de la Tierra. El movimiento del hierro líquido en el núcleo exterior de la Tierra es responsable del fenómeno llamado de geodinamo, que crea el campo magnético de la Tierra. Este movimiento es debido a la pérdida de calor del núcleo y a la solidificación del núcleo interior. Pero el núcleo interno del planeta no siempre fue sólido. ¿Qué efecto tuvo la solidificación inicial del núcleo interno sobre el campo magnético? 

Los científicos han sido capaces de reconstruir el registro magnético del planeta a través del análisis de rocas antiguas que todavía conservan la señal de la polaridad magnética de la época en que se formaron. Este registro sugiere que el campo ha sido activo y dipolar (con dos polos) durante la mayor parte de la historia de nuestro planeta. Sin embargo, hace entre 500 y 1000 millones de años, aparecen huecos en los registros y direcciones anómalas.

Peter Driscoll, de Carnegie, creó un modelo de la historia térmica del planeta, remontándose 4500 millones de años en el pasado, para comprobar si estas anomalías estaban relacionadas con la solidificación del núcleo interno. Sus modelos indican que debería haber empezado a solidificarse hace unos 650 millones de años. Driscoll añade: "Lo que encontré es una sorprendente cantidad de variabilidad".

Sus resultados demuestran que hace unos 1000 millones de años, la Tierra pudo haber pasado de tener un campo magnético "intenso" con dos polos opuestos en el norte y el sur del planeta (como el actual) a tener un campo magnético "débil" que fluctuaba alocadamente en intensidad y dirección y se originaba en varios polos. Entonces, poco después del episodio de solidificación del núcleo, las simulaciones de Driscoll predicen que el campo magnético de la Tierra volvió a ser uno "intenso"y con dos polos.

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Júpiter espera la llegada de Juno

27/6/2016 de ESO

Ante la inminente llegada de la nave espacial Juno, de NASA, los astrónomos han utilizado el Very Large Telescope de ESO para captar nuevas espectaculares imágenes en infrarrojo de Júpiter con el instrumento VISIR. Dichas imágenes forman parte de una campaña para preparar mapas en alta resolución del planeta gigante. Estas observaciones proporcionarán información de los trabajos que llevará a cabo Juno durante los próximos meses, ayudando a los astrónomos a comprender mejor el gigante de gas, con antelación al encuentro cercano que tendrá Juno.

Ante la inminente llegada de la nave espacial Juno, de NASA, los astrónomos han utilizado el Very Large Telescope de ESO para captar nuevas espectaculares imágenes en infrarrojo de Júpiter con el instrumento VISIR. Esta imagen en color falso fue creada por medio de la selección y combinación de las mejores imágenes, obtenidas a partir de diversas exposiciones breves, a una longitud de onda de 5 micrómetros. Crédito: ESO/L. Fletcher.

 

Ante la inminente llegada de la nave espacial Juno, de NASA, los astrónomos han utilizado el Very Large Telescope de ESO para captar nuevas y espectaculares imágenes en infrarrojo de Júpiter.  Dichas imágenes forman parte de una campaña para preparar mapas en alta resolución del planeta gigante. Estas observaciones proporcionarán información para los trabajos que llevará a cabo Juno durante los próximos meses, ayudando a los astrónomos a comprender mejor el gigante de gas, con antelación al encuentro cercano que acometerá Juno.

Un equipo dirigido por Leigh Fletcher de la Universidad de Leicester, Reino Unido, presentará nuevas imágenes de Júpiter durante el Encuentro Nacional de Astronomía de la Real Sociedad de Astronomía del Reino Unido, que se realizará en Nottingham. Las nuevas imágenes obtenidas con el instrumento VISIR, instalado en el Very Large Telescope de ESO, forman parte de un esfuerzo enfocado en mejorar la comprensión de la atmósfera de Júpiter, antes de la llegada de la nave espacial Juno de NASA prevista para julio de este año.

La campaña ha implicado el uso de varios telescopios con base en Hawai y Chile y ha contado, también, con contribuciones de astrónomos aficionados de todo el mundo. Los mapas no sólo brindan instantáneas del planeta, sino que también revelan las variaciones y cambios en la atmósfera de Júpiter, en los meses anteriores al arribo de Juno.

Leigh Fletcher describe la importancia de esta investigación, en preparación para la llegada de Juno: “Estos mapas ayudarán a definir el escenario que Juno registrará en los próximos meses. Las observaciones en diferentes longitudes de onda a través del espectro infrarrojo nos permitirán conformar una imagen tridimensional de cómo la energía y el material son transportados hacia arriba, a través de la atmósfera.”

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Las semillas de los primeros agujeros negros podrían ser reveladas por ondas gravitacionales detectadas en el espacio

27/6/2016 de Royal Astronomical Society

Gas and stars in a slice of the EAGLE simulations at the present day. The intensity shows the gas density, while the colour encodes the gas temperature. Researchers used the EAGLE simulations to predict the rate at which gravitational waves caused by collisions between supermassive black holes might be detected. Credit: The EAGLE project/Stuart McAlpine
Gas y estrellas en una lámina de las simulaciones EAGLE correspondientes al momento actual. La intensidad muestra la densidad del gas, mientras que el color corresponde a un código de temperaturas. Los investigadores utilizaron las simulaciones EAGLE para predecir el ritmo al que podrían detectarse ondas gravitacionales producidas por choques entre agujeros negros supermasivos. Crédito: The EAGLE project/Stuart McAlpine.

 

Las ondas gravitacionales captadas por detectores instalados en el espacio podrían ayudar a identificar los orígenes de los agujeros negros supermasivos, según nuevas simulaciones por computadora del Universo. Un equipo de científicos, encabezado por el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, ha realizado simulaciones cosmológicas enormes que pueden utilizarse para predecir el ritmo al que serán detectadas las ondas gravitacionales causadas por colisiones entre agujeros negros monstruosos. La amplitud y frecuencia de estas ondas podría revelar la masa inicial de las semillas a partir de las cuales crecieron los primeros agujeros negros desde que se formaron hace 13 mil millones de años, proporcionando más pistas sobre qué los causó y dónde se formaron.

El estudio combinó simulaciones del proyecto EAGLE (que tiene como objetivo crear simulaciones realistas del Universo en computadoras) junto con un modelo para calcular señales de ondas gravitacionales. Los investigadores concluyen que debería de ser posible realizar dos detecciones de ondas gravitacionales al año provocadas por colisiones entre agujeros negros supermasivos, utilizando instrumentos instalados en el espacio como el detector eLISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna), cuyo lanzamiento está previsto para 2034.

eLISA se colocará en el espacio y será por lo menos 250 000 veces mayor que los detectores que se encuentran en la Tierra, por lo que será capaz de detectar ondas gravitacionales de frecuencia mucho menor, causadas por colisiones entre agujeros negros supermasivos que tendrían la masa de hasta un millón de veces la masa de nuestro Sol.

Las teorías actuales sugieren que las semillas de estos agujeros negros fueron el resultado del crecimiento y colapso de la primera generación de estrellas del Universo, o de las colisiones entre estrellas en cúmulos estelares densos, o del colapso directo de estrellas extremadamente masivas del Universo temprano. Como cada una de estas teorías predice masas iniciales diferentes para las semillas de los agujeros negros supermasivos, las colisiones producirán señales distintas de ondas gravitacionales. Esto significa que las posibles detecciones de eLISA podrían ayudar a identificar el mecanismo que ayudó a crear los agujeros negros supermasivos y el momento en la historia del Universo en el que se formaron.

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Descubren  por sus emisiones de ondas de radio la estrella enana marrón que gira más rápido

28/6/2016 de Penn State / The Astrophysical Journal Letters

An artist's impression of a star classified as a

 Ilustración de artista de una estrella clasificada como "enana marrón". Crédito: R. Hurt / NASA.

 

Un equipo de astrónomos ha detectado lo que podría ser la estrella enana marrón ultrafría que gira más rápido. El periodo superrápido de giro fue medido utilizando el radiotelescopio de Arecibo de 305 m de diámetro.

"Nuestra detección nueva de una enana ultrafría enfatiza la asombrosa sensibilidad de Arecibo, que permite medir los campos magnéticos de estrellas de muy baja masa, enanas marrones, y potencialmente de planetas. Debido a que los campos magnéticos protegen a los seres vivos frente a los efectos dañinos de la actividad estelar, está claro que los programas futuros de este tipo utilizando el telescopio de Arecibo serán cruciales para comprender la habitabilidad de planetas alrededor de otras estrellas", comenta Alex Wolszczan, codescubridor junto con Matthew Route de la emisión en radio de esta nueva estrella enana marrón.

Las fulguraciones repetidas en radio emitidas por la enana marrón les permitieron medir la rotación extremadamente rápida de este objeto exótico. Esta detección de récord demuestra que incluso las enanas marrones más frías, y posiblemente los planetas jóvenes gigantes, pueden ser descubiertos y observados con observaciones en radio.

"Nuestro descubrimiento de la rotación superrápida de J1122+25 supone retos nuevos para los modelos teóricos de la evolución rotacional de estos objetos y las dinamos internas que alimentan sus campos magnéticos", comenta  Route. "Las explosiones en radio y el giro rápido de J1122+25 pueden revelar mucho acerca del origen y evolución de los campos magnéticos en enanas marrones, y cómo puede aplicarse este conocimiento a los planetas gigantes jóvenes", sigue Route. Los datos recogidos hasta ahora indican que la enana marrón podría estar girando una vez cada 17, 43 ó 51 minutos, una ambigüedad que requiere tomar más datos para identificar cuál de las tres medidas es el periodo rotacional de la estrella. Pero incluso los valores más altos todavía serían mucho más rápidos que los de cualquier otra enana marrón medida hasta ahora.

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Descubren una  luna sobre Makemake en el Cinturón de Kuiper

28/6/2016 de Southwest Research Institute / The Astrophysical Journal Letters

A SwRI-led team analyzed data from Hubble’s Wide Field Camera 3 to discover a small, dark moon around the dwarf planet Makemake. The image shows different views of the Makemake system taken two days apart. The moon over Makemake is faint but visible on the left, but completely lost in the glare of the parent dwarf on the right.
Un equipo de científicos ha descubierto una luna oscura en órbita alrededor del planeta enano Makemake. La imagen muestra dos vistas del sistema de Makemake tomadas con una diferencia de dos días. La luna sobre Makemake es débil pero visible a la izquierda, y se pierde completamente entre el resplandor del planeta enano en la imagen derecha. Crédito: NASA/Hubble WFC3/SwRI/Alex Parke.

 

Un equipo de astrónomos ha descubierto una esquiva luna oscura en órbita alrededor de Makemake, uno de los cuatro planetas enanos "grandes" que pueblan la región del Cinturón de Kuiper en la frontera del Sistema Solar. 

"La luna de Makemake demuestra que hay todavía cosas extravagantes esperando ser descubiertas, incluso en lugares donde la gente ya ha mirado", comenta el Dr. Alex Parker, director del estudio. Parker observó un débil punto de luz cerca del planeta enano utilizando datos de la cámara de gran campo 3 del Hubble. "La luna de Makemake, apodada MK2, es muy oscura, 1300 veces menos brillante que el planeta enano".

Una configuración orbital casi de canto ayudó a que evadiera ser detectada, colocándola dentro del resplandor cegador del planeta enano helado durante una parte sustancial de su órbita. Makemake es uno de los objetos mayores y más brillantes conocidos en el Cinturón de Kuiper, detrás solo de Plutón. La luna tiene probablemente menos de 160 km de ancho, mientras que su planeta enano tiene unos 1400 km.

"Con una luna podemos calcular la masa y densidad de Makemake", comenta Parker. "Podemos contrastar las órbitas y propiedades del planeta enano con su luna para comprender el origen y la historia del sistema. Podemos comparar Makemake y su luna con otros sistemas y ampliar nuestros conocimientos de los procesos que conformaron la evolución de nuestro Sistema Solar".

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Un agujero negro clandestino podría ser el representante de una nueva población

28/6/2016 de Chandra

Astronomers have identified the true nature of an unusual source in the Milky Way galaxy. As described in our latest press release, this discovery implies that there could be a much larger number of black holes in the Galaxy that have previously been unaccounted for.
Imagen combinada en rayos X, radio y óptico de la radiofuente  VLA J213002.08+120904 (imagen ampliada en los recuadros), que contiene un agujero negro de varias veces la masa de nuestro Sol que atrae lentamente material de una estrella compañera. Crédito: rayos X de NASA/CXC/Univ. of Alberta/B.Tetarenko et al; óptico de NASA/STScI; radio de NSF/AUI/NRAO/Curtin Univ./J. Miller-Jones.

 

Un equipo de astrónomos ha combinado datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA, del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA y del Very Large Array (VLA) para concluir que una peculiar fuente de ondas de radio, que se pensaba que era una galaxia lejana, es de hecho un sistema de estrellas binario cercano que contiene una estrella de masa baja y un agujero negro. Esta identificación sugiere que puede haber un gran número de agujeros negros en nuestra Galaxia que han pasado desapercibidos hasta ahora.

Este estudio nuevo indica que VLA J2130+12 es un agujero negro con varias veces la masa de nuestro Sol, que está atrayendo material muy lentamente de una estrella compañera. Con este ritmo lastimoso de alimentación, VLA J2130+12  no había sido catalogado anteriormente como un agujero negro puesto que carece de las características típicas de los agujeros negros en binarias. "Normalmente encontramos agujeros negros cuando atraen grandes cantidades de material. Antes de precipitarse hacia el agujero negro, este material se pone muy caliente y emite intensamente en rayos X", comenta Bailey Tetarenko, de la Universidad de Alberta, Canadá, que ha dirigido el estudio. "Éste es tan silencioso que es prácticamente un agujero negro secreto".

Las observaciones del Hubble identificaron VLA J2130+12 con una estrella que sólo tiene entre un décimo y un quinto de la masa del Sol. El brillo observado en radio y el límite del brillo detectado en rayos X de Chandra permitieron a los investigadores descartar otras interpretaciones posibles, tales como que se tratase de una estrella enana ultrafría, una estrella de neutrones o una enana blanca atrayendo material de una estrella compañera.

Dado que este estudio sólo cubrió una parte muy pequeña del cielo, se deduce que debería de haber muchos de estos agujeros negros silenciosos por la Vía Láctea. La estimación es que podrían existir entre decenas de miles y millones de estos agujeros negros en nuestra Galaxia. "A menos que hayamos sido increiblemete afortunados al encontrar una fuente como ésta en un pequeño trozo de cielo, debe de haber muchas más de estas binarias de agujero negro en nuestra Galaxia de lo que solíamos pensar", comenta Arash Bahramian, también de la Universidad de Alberta.

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Nuevos descubrimientos apuntan a un pasado rico en oxígeno en Marte

28/6/2016 de American Geophysical Union

The Curiosity rover examines the Kimberley formation in Gale crater, Mars. In front of the rover are two holes from the rover’s sample-collection drill and several dark-toned features that have been cleared of dust (see inset images). These flat features are erosion-resistant fracture fills that are composed of manganese oxides, which require abundant liquid water and strongly oxidizing conditions to form. The discovery of these materials suggests that the Martian atmosphere might once have contained higher abundances of free oxygen than in the present day.

El rover Curiosity examina la formación Kimberley en el cráter Gale de Marte. Delante del rover hay dos agujeros perforados para la toma de muestras y varias formaciones de tonos oscuros a las que se les ha quitado el polvo (ver los recuadros). Estas formaciones son rellenos de fracturas resistentes a la erosión compuestos por óxidos de manganeso, que necesitan de agua líquida abundante y condiciones fuertemente oxidantes para producirse. Crédito: MSSS/JPL/NASA.

 

El descubrimiento de óxidos de manganeso en rocas marcianas podría indicarnos que el Planeta Rojo fue en el pasado más parecido a la Tierra de lo que se pensaba. Una nueva investigación revela que el rover Curiosity de la NASA observó niveles altos de óxidos de manganeso en rocas marcianas, lo que podría indicar que existieron niveles más altos de oxígeno atmosférico en nuestro planeta vecino. Esta pista de más oxígeno en Marte se añade a otros descubrimientos de Curiosity (como restos de lagos antiguos) revelando lo mucho que se parecía en el pasado a la Tierra.

"Los únicos modos que conocemos para formar estos materiales de manganeso en la Tierra implican la participación de oxígeno atmosférico o de microbios", comenta Nina Lanza, científicos planetario de Los Álamos y directora del estudio.  "Ahora estamos viendo óxidos de manganeso en Marte y nos preguntamos cómo rayos podrían haberse formado".

La de los microbios parece ser una explicación traída por los pelos ahora mismo, opina Lanza, pero la idea de que la atmósfera marciana contenía más oxígeno en el pasado que ahora parece posible. En el registro geológico de la Tierra, la aparición de concentraciones altas de manganeso es un marcador importante de un cambio radical en la composición de nuestra atmósfera, de abundancias de oxígeno relativamente bajas a la atmósfera rica en oxígeno que vemos hoy en día. La presencia de los mismos tipos de materiales en Marte sugieren que ocurrió algo parecido allí. Si es ése el caso, ¿cómo se formó ese ambiente rico en oxígeno?

"Un modo posible en que el oxígeno pudo llegar a la atmósfera marciana es la rotura de agua cuando Marte estaba perdiendo su campo magnético", afirma Lanza. "Se piensa que en esa época de la historia marciana el agua era mucho más abundante". Pero sin un campo magnético protector para proteger la superficie frente a la radiación ionizante, esta radiación empezó a dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Debido a la gravedad relativamente baja de Marte, el planeta no fue capaz de sujetar los átomos de hidrógeno, que son muy ligeros, pero los átomos de oxígeno, más pesados, se quedaron. Gran parte de este oxígeno fue a parar a las rocas, produciendo el polvo rojo oxidado que cubre la superficie hoy en día. Y aunque los famosos óxidos rojos de hierro de Marte solo necesitan un ambiente ligeramente oxidante para formarse, los óxidos de manganeso requieren un ambiente fuertemente oxidante. Estos resultados sugieren, pues, que las condiciones en el pasado eran mucho más ricas en oxígeno de lo que se pensaba.

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Actualizado ( Martes, 28 de Junio de 2016 09:07 )
 

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