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Observatori Astronòmic

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Agosto 2015

Los datos de New Horizons apoyan la presencia de un océano subterráneo

3/8/2015 de Phys.org

Four images from New Horizons’ Long Range Reconnaissance Imager were combined with color data from the Ralph instrument to create this enhanced-color global view of Pluto. Credit: SwRI/JHUAPL/NASA   Read more at: http://phys.org/news/2015-07-horizons-hint-underground-ocean.html#jCp

Cuatro imágenes del instrumento Long Range Reconnaissance Imager de New Horizons fueron combinadas para colorear datos del instrumento Ralph y crear esta imagen global en color realzado de Plutón. Crédito: SwRI/JHUAPL/NASA.

 

Datos recientes de la sonda New Horizons de NASA, que pasó a 12600 kilómetros de la superficie de Plutón el 14 de julio han revelado formaciones en la región con forma de corazón que indican que el planeta enano puede albergar un océanos a cierta profundidad en su interior.

"Estamos asombrados al ver que Plutón es tan activo y dinámico", afirmó Richard Binzel, coinvestigador de New Horizons. Las últimas imágenes de Tombaugh Regio - el nombre oficial del corazón en honor del descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh - indican la presencia de hielo de nitrógeno en formaciones similares a los glaciares de la Tierra, que parecen fluir alrededor de islas elevadas en los bordes del corazón. Hasta ahora los científicos sólo habían visto superficies como éstas en mundos activos como la Tierra y la luna Encelado de Saturno. "Nadie osaba imaginar tal acumulación gruesa y localizada de hielos geológicamente jóvenes, que incluso a 40 K (-233 ºC) tienen viscosidad suficiente para crear estructuras locales", afirmó.

El hielo que fluye y otras formaciones, como montañas de hielo de agua de 3400 metros y la superficie relativamente joven sin cráteres del corazón apoyan la idea de que Plutón puede tener un océano interno que controla la actividad geológica.

"Toda la actividad que vemos coincide con la idea de que [Plutón] tiene un gran núcleo de roca rodeado por una capa helada", afirma William McKinnon, coinvestigador de New Horizons. "Ello aumenta la probabilidad de que pueda haber todavía un océano bajo la gruesa capa de hielo". Los investigadores destacaron que no poseen ningún indicio directo de la existencia de un océano líquido interno, pero investigarán esa posibilidad mientras continúan llegando datos durante los próximos 16 meses.

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Un sistema binario de estrellas sincronizado precisamente con los rayos gamma del púlsar

3/8/2015 de Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute, AEI) / The Astrophysical Journal

In the binary system, the pulsar and its companion star orbit the the common center of mass in only 4.6 hours. The companion is heated on one side by the pulsar's radiation (magenta) and is slowly evaporated. The binary system and the companion are to scale, the pulsar has been magnified.

En el sistema binario, el púlsar y su estrella compañera están en órbita alrededor del centro de masas común con un periodo de solo 4.6 horas. Un lado de la compañera se calienta por la radiación del púlsar (magenta) y se evapora lentamente. El sistema binario y el compañero están a escala, el púlsar ha sido aumentado de tamaño. Crédito: Knispel/AEI/SDO/AIA/NASA/DSS.

 

Los púlsares son restos compactos nacidos en la explosión de estrellas masivas que giran rápidamente. Pueden ser observados por medio de sus haces de ondas de radio y rayos gamma que emiten como si fueran faros. Científicos del Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute, AEI) han medido ahora de forma precisa las propiedades de un sistema binario con un púlsar de milisegundo de rayos gamma. Empleando métodos nuevos, los investigadores analizaron datos de archivo del telescopio de rayos gamma Fermi con más precisión de lo que había sido posible hasta ahora. Descubrieron variaciones en el periodo orbital del sistema binario en interacción que pueden ser explicadas por los ciclos de actividad magnética de la estrella compañera.

En 2009 el telescopio de rayos gamma Fermi detectó una intensa fuente de radiación gamma a la que se asignó el nombre de catálogo 0FGL J2339.8–0530. Las observaciones en otras longitudes de onda sugirieron que se trataba de un púlsar de milisegundo en un sistema binario, con una estrella compañera, en órbita alrededor de su centro de masas común cada 4.6 horas. 

Hasta 2014 no pudo identificarse el púlsar ahora conocido como PSR J2339–0533, a través de su emisión de radio pulsada. Las observaciones en longitudes de radio habían sido impedidas por la interacción del púlsar con su compañera estelar. La radiación del púlsar calienta a la compañera y la evapora lentamente. Esto hace que nubes de gas  floten por el sistema binario, absorbiendo la emisión radio y haciendo que el púlsar sea temporalmente invisible. Para caracterizar por completo el sistema, son necesarias observaciones regulares a lo largo de varios años.

Sin embargo, los rayos gamma emitidos por PSR J2339–0533 atraviesan las nubes de gas y permiten observar el púlsar. "Los tiempos de llegada de los fotones registrados por Fermi-LAT dependen de las propiedades físicas de la estrella y de sus órbitas", afirma Holger Pletsch, director del grupo de investigación. Los resultados muestran una inesperada variación del periodo orbital. "Nos sorprendió descubrir que el periodo orbital cambia lentamente alrededor de la media de 4.6 horas. Las variaciones son de unas pocas milésimas de segundo, pero comparadas con la precisión de medida de millonésimas de segundos, eso es mucho", afirma Colin Clark, estudiante de doctorado. "Para la órbita de la Tierra esto significaría que algunos años serían más largos o más cortos que otros por una docena de segundos".

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El escudo magnético de la Tierra es 500 millones de años más antiguo de lo que se pensaba

3/8/2015 de University of Rochester / Science

An artist’s depiction of Earth’s magnetic field deflecting high-energy protons from the sun four billion years ago. Note: The relative sizes of the Earth and Sun, as well as the distances between the two bodies, are not drawn to scale. (Graphic by Michael Osadciw/University of Rochester)
Una ilustración de artista del campo magnético de la Tierra desviando protones de alta energía procedentes del Sol, hace cuatro mil millones de años. Nota: los tamaños relativos entre la Tierra y el Sol, así como las distancias entre los dos cuerpos, no han sido dibujados a escala. Gráfico de Michael Osadciw/University of Rochester.

El campo magnético de la Tierra protege la atmósfera frente a los vientos solares - flujos de partículas cargadas eléctricamente que proceden del Sol. El campo magnético ayuda a evitar que los vientos solares arranquen la atmósfera y el agua, que hacen posible la vida en el planeta. El campo magnético de la Tierra es generado en su núcleo líquido de hierro, y esta geodinamo necesita hacer que el planeta emitía calor de manera regular para poder funcionar. Hoy en día la emisión del calor está ayudada por la tectónica de placas, que transfiere calor de forma eficiente desde el interior del planeta a la superficie.

Pero según John Tarduno, geofísico de la Universidad de Rochester, la época de aparición de la tectónica de placas es intensamente discutida ya que algunos científicos defienden que la Tierra careció de un campo magnético durante su juventud. Dada la importancia del campo magnético, los científicos han intentado determinar cuándo apareció por primera vez, lo que a su vez proporciona datos acerca de cuándo tuvo origen la tectónica de placas y cómo el planeta consiguió mantenerse habitable.

Por suerte para los científicos, existen minerales (como la magnetita) que conservan información sobre al campo magnético existente cuando los minerales se enfriaron a partir de su estado fundido. Los minerales más antiguos pueden indicar a los científicos la dirección e intensidad del campo en los periodos más tempranos de la historia de la Tierra. Para obtener medidas  fiables es crucial que los minerales estudiados por los científicos sean prístinos y nunca hayan alcanzado un nivel de calor suficiente para que la antigua información magnética contenida en los minerales haya cambiado a la de un campo magnético posterior.

Los nuevos resultados de Tarduno están basados en el registro de la intensidad del campo magnético grabada en magnetita encontrada dentro de cristales de circón recogidos en las Jack Hills de Australia Occidental. Las medidas han revelado mucha información sobre la presencia de una geodinamo en el núcleo de la Tierra. Tarduno explica que los vientos solares podían interaccionar con la atmósfera de la Tierra creando un pequeño campo magnético, incluso en ausencia de una dinamo en el núcleo. Bajo tales circunstancias, la intensidad máxima del campo magnético sería de 0.6 μT (micro-Teslas). Los valores medidos por Tarduno y su equipo eran mucho mayores de 0.6 μT, señalando la presencia de una geodinamo en el núcleo del planeta, así como sugiriendo la existencia de la tectónica de placas necesaria para eliminar el calor acumulado. "No ha existido consenso entre los científicos acerca de cuándo empezó la tectónica de placas", afirma Tarduno. "Nuestras medidas apoyan algunas medidas geoquímicas anteriores de circones antiguos que sugieren una edad de 4400 millones de años".

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Ciencia en la superficie de un cometa: Philae encuentra moléculas orgánicas 

3/8/2015 de ESA / Science

Images taken by Philae’s ROsetta Lander Imaging System, ROLIS, trace the lander’s descent to the first landing site, Agilkia, on Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko on 12 November 2014. The first image was taken just over 3 km from the comet, and indicates the position of Agilkia and the area covered by the next image in the sequence, taken just 67 m away. The six images that follow were taken at approximately 10 second intervals prior to landing, with the final image of the sequence acquired 9 m above the touchdown site. The time the images were acquired, along with distance from the surface and image resolution, are marked on each image. The final slide is annotated with the estimated touchdown position and orientation of Philae, which has been calculated to within ±20 cm.
Imágenes tomadas por el instrumento ROsetta Lander Imaging System, ROLIS, muestran el descenso de la sonda al primer lugar de aterrizaje, Agilkia, sobre el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko el 12 de noviembre de 2014. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR.

Moléculas complejas que podrían ser elementos clave de la vida, el aumento y descenso de la temperatura a diario y el estudio de las propiedades de la superficie y de la estructura interna del cometa son sólo algunos de los resultados destacados del primer análisis científico de los datos enviados por la sonda de aterrizaje Philae de Rosetta el mes de noviembre pasado tras el descenso y aterrizaje sobre el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko.

Después de tocar suelo por primera vez en Agilkia, los instrumentos Ptolemy y COSAC analizaron muestras de gas que penetraba en la sonda, determinando la composición química del polvo y el gas del cometa, elementos que debieron de estar presentes en el Sistema Solar primitivo. COSAC estudió muestras dominadas por los ingredientes volátiles de granos de polvo pobres en hielo. Esto reveló un conjunto de 16 compuestos orgánicos, incluyendo numerosos compuestos ricos en carbono y nitrógeno, incluyendo cuatro componentes (metilisocianato, acetona, propinolaldehído y acetamida) que nunca antes habían sido detectados en cometas. Ptolemy tomó muestras del gas ambiente que penetraba por los tubos superiores de la sonda y así detectó los componentes principales de los gases de la coma: vapor de agua, monóxido y dióxido de carbono, junto con cantidades menores de compuestos orgánicos de carbono, incluyendo formaldehído.

Algunos de estos compuestos detectados por Ptolemy y COSAC juegan un papel importante en la síntesis prebiótica de aminoácidos, azúcares y bases nitrogenadas, los ingredientes para la vida. La existencia de moléculas tan complejas en un cometa, reliquia del Sistema Solar primitivo, implican que los procesos químicos presentes durante aquella época podrían haber jugado un papel clave en ayudar a la formación del material prebiótico.

Las imágenes tomadas con el instrumento ROLIS muestran que la superficie tiene bloques del tamaño de metros con diferentes formas, un regolito grueso con granos de entre 10 y 50 cm y gránulos de menos de 10 cm. Se piensa que el regolito de Agilkia alcanza una profundidad de 2m en algunos lugares, pero parece carecer de depósitos de polvo fino a la resolución de las imágenes. El material que rodea a Philae está dominado por conglomerados oscuros, quizás conteniendo granos ricos en sustancias orgánicas. Las manchas más brillantes probablemente representan diferencias en la composición mineral y podrían incluso ser debidas a material rico en hielo.

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Rastreando un misterioso grupo de asteroides marginados

4/8/2015 de JPL

The asteroid Euphrosyne glides across a field of background stars in this time-lapse view from NASA's WISE spacecraft.
El asteroide Eufrósine brilla frente a las estrellas del fondo en esta fotografía múltiple de la nave espacial WISE de NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Muy alto por encima del plano de nuestro Sistema Solar, cerca del abismo rico en asteroides entre Marte y Júpiter, los científicos han descubierto una familia única de rocas espaciales. Estas rarezas interplanetarias son los asteroides eufrósinas y en todos los aspectos han sido distantes, oscuros y misteriosos, hasta ahora.

Distribuidos por el límite exterior del cinturón de asteroides, las eufrósinas  tiene un camino orbital inusual muy por encima de la eclíptica, el ecuador del Sistema Solar. El asteroide del cual reciben su nombre, (31) Euphrosyne - por la antigua diosa griega Eufrósine - tiene unos 260 kilómetros de tamaño y es uno de los 10 asteroides mayores del cinturón principal. La Eufrósine de hoy en día se piensa que es un resto de una gran colisión que tuvo lugar hace unos 700 millones de años que formó la familia de asteroides más pequeños que lleva su nombre. Los científicos piensan que este episodio fue una de las últimas grandes colisiones que se produjeron en nuestro Sistema Solar.

Los NEOs (Near-Earth Object, objetos cercanos a la Tierra) son cuerpos cuyas órbitas alrededor del Sol se acercan a la órbita de la Tierra. Como resultado del nuevo estudio, los investigadores del JPL creen que las eufrósinas pueden ser el origen de algunos NEOs oscuros encontrados en órbitas largas y muy inclinadas. Han descubierto que, por medio de interacciones gravitacionales con Saturno, los asteroides eufrósinas pueden convertirse en NEOs al cabo de millones de años.

"Las eufrósinas tiene una suave resonancia con la órbita de Saturno que desplaza lentamente estos objetos, acabando por convertir algunos de ellos en NEOs", afirma Joseph Masiero, director del estudio. "Esta particular resonancia gravitacional tiende a empujar algunos de los fragmentos mayores de la familia de Eufrósine hacia el espacio cercano a la Tierra".

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El primer escudo de radiación para el espacio profundo

4/8/2015 de Lockheed Martin

 StemRad 360 Gamma  is a wearable vest that protects first-responders and emergency rescue workers from dangerous gamma radiation.
El StemRad 360 Gamma es un chaleco que protege a los miembros de equipos de rescate frente a la dañina radiación gamma. Fuente: Lockheed Martin.

StemRad, Ltd. y Lockheed Martin han puesto en marcha una investigación conjunta para determinar si la tecnología de protección frente a la radiación de StemRad - originalmente desarrollada para socorristas - podría contribuir a la seguridad de los astronautas en las misiones de exploración del espacio profundo.

El diseño actual, el  StemRad 360 Gamma, es un chaleco que protege a los socorristas y equipos de rescate en emergencias frente a radiación gamma peligrosa. El diseño proporciona una protección óptima de las células madre de la médula ósea para evitar daños por la exposición a la radiación.

Lockheed Martin es la principal compañía que construye Orion, la próxima generación de nave espacial de NASA diseñada para transportar humanos a destinos más allá de la órbita baja de la Tierra y traerles de vuelta a casa. Una adaptación adecuada del chaleco comercial StemRad 360 Gamma podría llegar a ser un elemento clave para asegurar la salud y seguridad de los astronautas, proporcionándoles protección frente la radiación en misiones de larga duración en el espacio profundo.

"Vamos a tomar nuestro amplio conocimiento acerca de los vuelos espaciales humanos, aplicar nuestra experiencia en ingeniería de nanomateriales y, trabajando de cerca con StemRad, evaluar la viabilidad de este tipo de escudo de radiación en el espacio profundo", comenta Randy Sweet, de Lockheed Martin. "El equipo de Lockheed Martin piensa que esto podría resultar siendo una solución innovadora para aumentar la seguridad de la tripulación en el viaje a Marte".

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Mares tormentosos en Sagitario

4/8/2015 de Hubble Space Telescope

This new NASA/ESA Hubble Space Telescope image shows the Lagoon Nebula, an object with a deceptively tranquil name. The region is filled with intense winds from hot stars, churning funnels of gas, and energetic star formation, all embedded within an intricate haze of gas and pitch-dark dust.
Esta nueva imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra la Nebulosa de la Laguna, un objeto con un engañoso nombre tranquilo. En la nebulosa encontramos intensos vientos emitidos por estrellas muy calientes, chorros de gas infernales y estrellas en formación. Crédito: NASA, ESA, J. Trauger (Jet Propulsion Laboratory).

Algunas de las imágenes más impresionantes del Universo son las creadas por nebulosas, resplandecientes nubes de gas caliente. Esta nueva imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra el centro de la Nebulosa de la Laguna, un objeto con un engañoso nombre tranquilo. La región está llena de feroces vientos emitidos por estrellas calientes, abrasadores chorros de gas y un energético proceso de formación de estrellas en marcha, todo ello en el interior de una complicada neblina de gas y polvo negro como el carbón.

La razón del nombre de esta nebulosa puede que no sea obvia de forma inmediata ya que esta imagen capta sólo el centro de la nebulosa. El nombre de Nebulosa de la Laguna queda mucho más claro en una imagen de gran campo donde puede apreciarse una amplia región oscura de polvo con forma de laguna sobre el gas reluciente. Además esta imagen combina luz óptica e infrarroja, lo que permite ver a través del polvo y el gas y muestra un paisaje totalmente diferente al de una imagen puramente óptica.

La estrella brillante rodeada de nubes oscuras del centro de esta imagen es conocida como Herschel 36. Esta estrella es la que ha esculpido la nube de alrededor, arrancando material y modificando su forma. Herschel 36 es la fuente principal de radiación ionizante en esta parte de la Nebulosa de la Laguna.

Esta parte central de la Nebulosa contiene también dos estructuras de gas y polvo principales conectadas por etéreos tornados, visibles en el tercio central de esta imagen. Estas formaciones son bastante parecidas a las del mismo nombre de la Tierra: se piensa que están enrolladas con esa forma de embudo debido a diferencias de temperatura entre la superficie caliente y el interior frío de las nubes. La nebulosa también está formando activamente estrellas nuevas y los fuertes vientos de estas estrellas recién nacidas pueden contribuir a la creación de los tornados.

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La antigua Atlantis

4/8/2015 de ESA

Title Ancient Atlantis
La antigua Atlantis. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin (CC BY-SA 3.0 IGA).

Esta colorida imagen es un mapa topográfico de una porción de la región conocida como Terra Sirenum, situada en el hemisferio sur de Marte. El mapa tiene un código de color, con los rojos y blancos representando las mayores alturas topográficas y los azules y púrpuras las menores.

Las imágenes muestran una miríada de tipos de terreno incluyendo precipicios, cráteres de impacto, canales excavados en laderas muy pendientes, cordilleras arrugadas, que todos juntos reflejan una rica historia geológica.

Quizás la formación más prominente sea la parte de terreno desigual caótico hacia el centro de la imagen. Esta es Atlantis Chaos, una llanura baja que abarca 170 km por 145 km y contiene unos pocos cientos de picos pequeños y colinas achatadas. Se piensa que son el resultado de la erosión continua de lo que en tiempos fue una meseta sólida entera.

Varios cráteres de impacto de edades muy diferentes ocupan la escena, los más antiguos con bordes casi indetectables que se han erosionado con el paso del tiempo. De hecho, el límite del gigantesco Atlantis Basin es difícil de ver pero se encuentra en el centro de la imagen y cubre 200 km. Está conectado con otra gran cuenca situada más al sur (izquierda) con un diámetro de 175 km. Los científicos sospechan que algunos de los cráteres y cuencas de esta área podrían haber contenido agua estancada en el pasado. De hecho, los canales excavados en las laderas de cuencas antiguas constituyen indicios de la existencia de agua en el pasado de esta región.

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La cámara RED Epic Dragon capta imágenes fascinantes en la Estación Espacial

5/8/2015 de SpaceDaily

Astronaut Terry Virts inserted an effervescent antacid tablet into a ball of water while crewmates filmed the reaction with the Red Epic Dragon camera. Image courtesy NASA. For a larger version of this image please go here.
El astronauta Terry Virts insertó una pastilla efervescente de antiácido en una bola de agua mientras sus compañeros de tripulación filmaban la reacción con la cámara RED Epic Dragon. Crédito: NASA.

En octubre de 2014 NASA mostró vídeos en alta definición y 3D de astronautas estudiando la tensión superficial del agua en microgravedad en la Estación Espacial Internacional. Ahora los mismos ingenieros han creado una cámara capaz de registrar imágenes con seis veces más detalle que cualquiera de las anteriores. 

La cámara RED Epic Dragon es capaz de fotografiar con resoluciones desde el HDTV convencional hasa 6K, en concreto, 6144 x 3160 pixels. Por comparación, el monitor de televisión normal HD tiene hasta 1920x1080 píxels de resolución.

La quinta misión de abastecimiento de SpaceX llevó esta cámara al laboratorio orbital en enero de 2015. La habilidad de grabar con alta resolución y una velocidad de hasta 300 imágenes por segundo la convierten en el instrumento ideal para captar eventos dinámicos como las operaciones de vehículos cerca de la estación, por ejemplo durante maniobras de atraque. Además, las imágenes de mayor resolución y los vídeos con mayor número de imágenes por segundo pueden revelar más información cuando se usan en investigaciones científicas, proporcionando a los investigadores una valiosa herramienta nueva a bordo de la estación espacial.

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Captan en un nuevo video el paso cerca de la Tierra de un "Cacahuete espacial"

5/8/2015 de JPL

Radar images of asteroid 1999 JD6 were obtained on July 25, 2015. The asteroid is between 660 - 980 feet (200 - 300 meters) in diameter. Image credit: NASA/JPL-Caltech/GSSR
Imágenes de radar del asteroide 1999 JD6, obtenidas el 25 de julio de 2015. El asteroide tiene un diámetro de entre 200 y 300 metros. Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSSR.

Científicos de NASA han empleado dos radiotelescopios gigantes instalados en la Tierra para hacer rebotar señales de radar sobre un asteroide que pasaba, obteniendo imágenes del cuerpo con forma de cacahuete a medida que se aproximaba a nuestro planeta.

El asteroide parece ser un binario de contacto: un asteroide con dos lóbulos que están pegados entre sí. Las imágenes muestran la rotación del asteroide, llamado 1999 JD6, que alcanzó su máximo acercamiento el pasado 24 de julio, a una distancia de 7.2 millones de kilómetros, o unas 19 veces la distancia de la Tierra a la Luna.

Los datos de las nuevas observaciones serán utilizados por el estudiante de doctorado Sean Marshall que estudia este objeto. "Estoy interesado en este asteroide en particular porque las estimaciones de su tamaño a partir de observaciones previas, en longitudes de onda del infrarrojo, no coincidían entre sí. Los datos de radar nos permiten resolver de manera concluyente el misterio de su tamaño para comprender mejor este interesante pequeño mundo", afirmó.

Las imágenes muestran que el asteroide es muy alargado, con una longitud de aproximadamente 2 km en su eje mayor.  La película corresponde a un periodo de 7 horas y 40 minutos.

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Los restos fantasmagóricos de interacciones galácticas descubiertos en un grupo cercano de galaxias

5/8/2015 de Subaru Telescope / Astrophysical Journal Letters

Figure 1: Pseudo-color images from HSC observation which contains M81, M82, and NGC 3077. Diameter of the FOV is 1.5 degrees. Bottom-left: close-up of M81. Bottom-center: further close-up of M81 showing the spiral arm. Bottom-right: color composite of the images used for the analysis. Click to enlarge each frame. (Credit: NAOJ/HSC Project)
Imágenes en falso color de las galaxias M81, M82 y NGC 3077. Crédito: NAOJ/HSC Project
 

Un equipo de astrónomos ha observado recientemente, con la cámara Hyper Suprime-Cam del telescopio Subaru la cercana galaxia espiral M81, junto con sus dos vecinas más brillantes, M82 y NGC3077. Los resultados de sus observaciones  son imágenes muy profundas y amplias de las galaxias y sus poblaciones de estrellas jóvenes.

Los investigadores descubrieron que la distribución espacial de las estrellas jóvenes alrededor de estas galaxias coincide con la distribución del gas de hidrógeno neutro. "Se trata del primer proyecto más allá del Grupo Local de galaxias que ha demostrado el proceso de construcción jerárquico en escalas galácticas", afirma un miembro del equipo, el Dr. Sakurako Okamoto.

Con estas observaciones los investigadores intentan comprobar el modelo jerárquico de formación de estructuras: que las estructuras del universo como las galaxias se desarrollan a partir de pequeñas "sobredensidades" para convertirse en objetos mayores. Por ejemplo, la Vía Láctea y M81 primero formaron parte de una sobredensidad local en la distribución primordial de materia (las primeras concentraciones de materia del universo joven). Crecieron acumulando numerosos fragmentos más pequeños, algunos de los cuales pueden haber sobrevivido constituyendo las galaxias enanas satélite de hoy en día. Determinar la presencia y naturaleza de estas satélites y determinar la estructura a gran escala y el contenido estelar de los halos de las galaxias espirales es esencial para comprender y explicar la física del proceso jerárquico de formación de las galaxias.

En las observaciones realizadas con Subaru, los astrónomos han observado que las regiones exteriores de M82 y NGC 3077 están muy perturbadas, posiblemente debido a un reciente encuentro gravitatorio entre ellas. 

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Estrellas de neutrones devuelven el golpe a los agujeros negros en un concurso de chorros

5/8/2015 de National Radio Astronomy Observatory / Astrophysical Journal

Artist's impression of material flowing from a companion star onto a neutron star. The material forms an accretion disk around the neutron star and produces a superfast jet of ejected material. The material closest to the neutron star is so hot that it glows in X-rays, while the jet is most prominent at radio wavelengths. A similar mechanism is at work with black holes.
Ilustración artística de material fluyendo desde una estrella compañera a una estrella de neutrones. El material forma un disco de acreción alrededor de la estrella de neutrones y produce un chorro superrápido de material expulsado. El material más cercano a la estrella de neutrones es tan caliente que brilla en rayos X, mientras que el chorro destaca más en longitudes de onda de radio. Un mecanismo similar actúa en los agujeros negros. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

Algunas estrellas de neutrones pueden rivalizar  con los agujeros negros en su capacidad de acelerar potentes chorros de material a casi la velocidad de la luz, según ha descubierto un equipo de astrónomos empleando el conjunto de radiotelescopios  Karl G. Jansky Very Large Array (VLA).

Los agujeros negros y las estrellas de neutrones son, respectivamente, las formas de materia más densa y la segunda más densa conocidas en el universo. En los sistemas binarios donde estos objetos están en órbita con una estrella compañera más normal, el gas puede fluir de la compañera al objeto compacto, produciendo asombrosos espectáculos cuando parte del material es expulsado en potentes chorros a casi la velocidad de la luz.

Anteriormente, los agujeros negros eran los reyes sin discusión de la formación de chorros. Incluso aunque solo tomaran una poca cantidad de material, la emisión en radio que delata al chorro hasta el agujero negro era relativamente brillante. En comparación, las estrellas de neutrones parecían  formar chorros relativamente discretos, emitiendo en radio justo lo suficiente para ver cuándo estaban tragando material de su compañera. Por tanto, se predecía que una estrella de neutrones consumiendo tranquilamente materia sólo formaría chorros muy débiles, demasiado para poder ser observados.

Recientemente, sin embargo, observaciones combinadas en radio y rayos X de la estrella de neutrones PSR J1023+0038 han contradicho por completo esta teoría. PSR J1023+0038 es el "púlsar de milisegundo transitorio" prototípico: una estrella de neutrones que pasa años sin acretar material y sólo ocasionalmente se encuentra en un estado de acreción "activa". Cuando fue observada en 2013 y 2014, sólo acretaba un poco de material y debería de haber producido un chorro débil. "Inesperadamente, nuestras observaciones con el Very Large Array mostraron una emisión relativamente fuerte, correspondiente a un chorro casi tan potente como el que esperaríamos en un sistema con un agujero negro", afirmo Adam Deller, de ASTRON.

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Descubren una protogalaxia lejana conectada a la red cósmica

6/8/2015 de Caltech / Nature

Using the Cosmic Web Imager at Palomar Observatory to study a system with two quasars 10 billion light years away, a team of astronomers led by Caltech has unveiled a giant swirling disk of gas—a protogalaxy, or galaxy in the making—being fed cool gas by a filament of the cosmic web. - See more at: http://www.caltech.edu/news/caltech-astronomers-unveil-distant-protogalaxy-connected-cosmic-web-47459#sthash.rqSCclHk.dpuf
Utilizando el Cosmic Web Imager del Observatorio Palomar para estudiar un sistema con dos cuásares a 10 mil millones de años-luz de distancia, un equipo de astrónomos dirigido por Caltech ha encontrado un gigantesco disco de gas, una protogalaxia (o galaxia en proceso de formación) que se alimenta de gas frío de un filamento de la red cósmica. Crédito: Caltech Academic Media Technologies.

Un equipo de astrónomos ha descubierto un gigantesco disco de gas a 10 mil millones de años-luz que está girando: una galaxia en proceso de formación que se alimenta de forma activa de gas primordial que se formó tras el Big Bang. Los investigadores han podido tomar imágenes de la protogalaxia con el Cosmic Web Imager del Observatorio Palomar, y han descubierto que se encuentra conectada a un filamento del medio intergaláctico, la red cósmica formada por gas difuso que cruza entre las galaxias y se extiende por todo el Universo.

El descubrimiento aporta la prueba observacional más firme hasta la fecha de lo que se conoce como el modelo de flujo frío de formación de las galaxias. Ese modelo predice que en el Universo temprano, el gas relativamente frío fue dirigido directamente desde la red cósmica a las galaxias, alimentando la rápida formación de las estrellas.

El disco protogaláctico que ha descubierto el equipo de investigadores tiene unos 400 000 años-luz de tamaño, es decir, es unas cuatro veces mayor que el diámetro de nuestra Vía Láctea. Está situado en un sistema dominado por dos cuásares, de los cuales el más cercano, UM287, está situado de forma que su emisión actúa como un flash y ayuda a iluminar el filamento de la red cósmica que está proporcionando gas a la protogalaxia.

"Las imágenes [espectrales] muestran que hay un disco en rotación - puedes ver que una parte está acercándose a nosotros y la otra se está alejando. También puedes observar que hay un filamento que se extiende más allá del disco", comenta Christopher Martin, de CalTech. Sus medidas indican que el disco está girando a unos 400 km por segundo, algo más rápido que la rotación de nuestra Vía Láctea. "El filamento tienen una velocidad más o menos constante. Está básicamente canalizando gas hacia el disco a un ritmo fijo", comenta Matt Matuszewski, coautor del trabajo. "Una vez que el gas se fusiona con el disco dentro del halo de materia oscura, es arrastrado por el gas y la materia oscura que giran en el halo" (las galaxias se piensa que se forman en el interior de extensos halos de materia oscura, una forma de materia desconocida que no podemos ver).

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Galaxias como la Vía Láctea podrían haber existido en el Universo temprano

6/8/2015 de Carnegie Mellon University /  The Astrophysical Journal Letters

CMU's current simulation, called BlueTides, is 100 times larger than previous simulations. See a larger image.
La simulación por computadora del Universo BlueTides es 100 veces mayor que las simulaciones previas. Esto ha permitido demostrar por primera vez que grandes galaxias de disco, como nuestra propia Vía Láctea, podrían haberse ya formado sólo 500 millones de años después del Big Bang. Fuente: Carnegie Mellon University.

Una nueva simulación por computadora a gran escala ha demostrado por primera vez que grandes galaxias de disco, como nuestra propia Vía Láctea, pueden haber existido en las épocas tempranas del Universo. La simulación, creada por físicos de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de California Berkeley, demuestra que el Universo temprano - 500 millones de años después del Big Bang - podría haber tenido mucho más orden y estructura de lo que se creía.

"Es asombroso pensar que galaxias muy parecidas a la nuestra existieron cuando el Universo era tan joven", afirma Tiziana Di Matteo, profesora de física en Carnegie Mellon. "Las observaciones más profundas del telescopio espacial Hubble sólo han cubierto pequeños volúmenes del espacio y han encontrado galaxias muy irregulares en estas épocas tempranas. No es sorprendente que en estos volúmenes pequeños algunas de las galaxias no tengan morfologías regulares como las grandes galaxias de disco. De modo similar, las simulaciones numéricas han estado limitadas en tamaño así que sólo han realizado predicciones sobre galaxias pequeñas, irregulares, en estas épocas primitivas".

La simulación de Di Matteo y el profesor Rupert Croft, llamada BlueTides, es 100 veces mayor que las simulaciones previas. La simulación fue creada imponiendo las condiciones de la teoría de materia oscura fría, la teoría más aceptada que explica lo que pudo haber ocurrido en el Universo después del Big Bang. Cuando la simulación estuvo completa, los investigadores comprobaron con sorpresa que había varias galaxias de disco en el Universo 500 millones de años después del Big Bang. Debido a que las galaxias de disco son tan grandes y complejas, la mayoría de los investigadores asumía que tardarían mucho tiempo en formarse y que, de haber alguna en el Universo temprano, serían muy pocas.

"Teóricamente pensábamos que cuando el Universo tenía sólo el 5 por ciento de su edad actual sería un lugar lleno de caos y desorden", afirmó Croft. "Nuestra simulación demostró que el Universo temprano podría estar lejos de ser sólo así. Podría contener hermosas galaxias simétricas, como la Vía Láctea".

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Resuelven un acertijo sobre los anillos planetarios

6/8/2015 de University of Leicester / Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

This simulated image was constructed from the measured optical depth profiles. It depicts the observed ring structure at about 10 kilometers (6 miles) in resolution. Color is used to represent information about ring particle sizes in different regions based on the measured effects of the three radio signals.  Shades of purple, primarily over most of the inner ring (ring B) and the inner portion of the next ring (ring A), indicate regions where there is a lack of particles less than 5 centimeters (about 2 inches) in diameter. Green and blue shades indicate regions where there are particles of sizes smaller than 5 centimeters (2 inches) and 1 centimeter (less than one third of an inch), respectively, primarily in outer ring A and within most of ring C. From other evidence in the radio observations, all ring regions appear to be populated by a broad range of particle size distribution that extends to boulder sizes (several to many meters or yards across).
Imagen simulada de los anillos de Saturno construida a partir de perfiles de profundidad óptica medidos. El color representa el tamaño de las partículas de los anillos. Los tonos púrpura indican regiones donde no hay partículas de menos de 5 centímetros de diámetro. Los verdes y azules indican regiones donde sí hay partículas de tamaños por debajo de los 5 cm y 1 cm, respectivamente. Todas las regiones de los anillos parecen también albergar partículas de tamaños muy diferentes, de hasta varios metros de diámetro. Crédito: NASA/JPL.

Un equipo internacional de científicos ha descubierto que los anillos planetarios, como los que están en órbita alrededor de Saturno, tienen una distribución de partículas similar universal. El estudio también sugiere que los anillos de Saturno se encuentran en un estado estacionario que no depende de su historia.

El profesor Nikolai Brilliantov de la Universidad de Leicester explica: "Los anillos de Saturno están relativamente bien estudiados y se sabe que están formados por partículas de hielo con tamaños que van desde centímetros a unos diez metros. Estas partículas son, con mucha probabilidad, restos de algún episodio catastrófico en un pasado lejano y no es sorprendente que existan escombros de todos los tamaños, desde muy pequeños a muy grandes".

"Lo que es asombroso es que la abundancia relativa de partículas de diferentes tamaños sigue, con gran precisión, una hermosa ley matemática del 'inverso de los cubos'. Esto es, la abundancia de partículas de 2 metros es 8 veces menor que la abundancia de partículas de 1 m de tamaño, la abundancia de partículas de 3 m es 27 veces menor y así. Esto se cumple hasta un tamaño de 10 metros, y luego sigue una brusca caída en la abundancia de partículas. La razón de esta caída brusca, así como la naturaleza de la asombrosa ley del inverso del cubo, han sido un misterio hasta ahora".

Los investigadores han desarrollado un modelo matemático general basado en los anillos de Saturno pero que puede ser aplicado a otros sistemas. "Hemos resuelto finalmente el acertijo d la distribución del tamaño de las partículas. En concreto, nuestro estudio demuestra que la distribución observada no es particular de los anillos de Saturno sino que posee un carácter universal. En otras palabras, es genérica para todos los anillos planetarios que tienen partículas similares".

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El fantasma de una estrella moribunda

6/8/2015 de ESO

Esta extraordinaria burbuja, que brilla como el fantasma de una estrella en la inquietante oscuridad del espacio, puede parecer sobrenatural y misteriosa, pero es un objeto astronómico familiar: una nebulosa planetaria, los restos de una estrella moribunda. Esta es la mejor imagen obtenida hasta ahora de este objeto poco conocido, ESO 378-1, captada por el VLT (Very Large Telescope) de ESO desde el norte de Chile.
Esta extraordinaria burbuja, que brilla como el fantasma de una estrella en la inquietante oscuridad del espacio, puede parecer sobrenatural y misteriosa, pero es un objeto astronómico familiar: una nebulosa planetaria, los restos de una estrella moribunda. Esta es la mejor imagen obtenida hasta ahora de este objeto poco conocido, ESO 378-1, captada por el VLT (Very Large Telescope) de ESO desde el norte de Chile. Crédito: ESO.

Esta extraordinaria burbuja, que brilla como el fantasma de una estrella en la inquietante oscuridad del espacio, puede parecer sobrenatural y misteriosa, pero es un objeto astronómico familiar: una nebulosa planetaria, los restos de una estrella moribunda. Esta es la mejor imagen obtenida hasta ahora de este objeto poco conocido, ESO 378-1, captada por el VLT (Very Large Telescope) de ESO desde el norte de Chile.

Apodada la nebulosa del Búho meridional, esta brillante esfera es una nebulosa planetaria con un diámetro de casi cuatro años luz. Su nombre informal está ligado a su prima visual del hemisferio norte, la nebulosa del Búho. ESO 378-1, que también está catalogada como PN K 1-22 y como PN G283.6+25.3, se encuentra en la constelación de la Hidra.

Si lo comparamos con la duración de la típica vida estelar (varios miles de millones de años), ESO 378-1 (como todas las nebulosas planetarias) es un fenómeno relativamente corto que dura solamente unas pocas decenas de miles de años.

Las nebulosas planetarias se crean a partir del gas en expansión expulsado por estrellas moribundas. Aunque son objetos brillantes y fascinantes en sus etapas iniciales de formación, estas burbujas se van apagando a medida que el gas que las forma se aleja y la estrella central se debilita.

Para que se forme una nebulosa planetaria, la estrella envejecida debe tener una masa de menos de unas ocho veces la masa del Sol. Las estrellas más masivas terminan sus vidas de manera dramática, explotando como supernovas.

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Actualizado ( Jueves, 06 de Agosto de 2015 09:02 )
 

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