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Abril 2015

Herschel y Planck encuentran la pista perdida sobre la formación de los cúmulos de galaxias

1/4/2015 de ESA

The Planck all-sky map at submillimetre wavelengths (545 GHz). The band running through the middle corresponds to dust in our Milky Way galaxy. The black dots indicate the location of the proto-cluster candidates identified by Planck and subsequently observed by Herschel. The inset images showcase some of the observations made by Herschel’s SPIRE instrument; the contours represent the density of galaxies.
El mapa de todo el cielo de Planck en longitudes de onda submilimétricas (545 GHz). La banda que transcurre por el centro corresponde a polvo de nuestra galaxia la Vía Láctea. Los puntos negros indican la posición de los candidatos a protocúmulos identificados por Planck y posteriormente observados por Herschel. Las imágenes destacadas muestran algunas de las observaciones realizadas con el instrumento SPIRE de Herschel; los contornos representan la densidad de galaxias. Crédito: ESA y la colaboración Planck/ H. Dole, D. Guéry & G. Hurier, IAS/University Paris-Sud/CNRS/CNES.

 

Combinando observaciones del Universo lejano realizadas con los observatorios espaciales Herschel y Planck de ESA, los cosmólogos han descubierto lo que podrían ser los precursores de los grandes cúmulos de galaxias que vemos hoy en día.

Las galaxias como la Vía Láctea, con sus 100 mil millones de estrellas, normalmente no se encuentran aisladas. En el Universo hoy en día, 13800 millones de años después del Big Bang, muchas se encuentran en densos cúmulos de decenas, centenares e incluso miles de galaxias. Sin embargo, estas estructuras no han existido siempre, y una cuestión clave en la cosmología moderna es cómo se ensamblaron tales estructuras masivas en el Universo temprano. Encontrando cuándo y cómo se formaron debería de dar pistas sobre el proceso de evolución de los cúmulos de galaxias, incluyendo el papel jugado por la materia oscura en dar forma a estas metrópolis cósmicas.

Ahora combinando las potencias de Herschel y Planck, los astrónomos han encontrado objetos en el universo lejano, observados en una época en la que sólo tenía 3 mil millones de años de edad, que podrían ser los precursores de los cúmulos que vemos a nuestro alrededor hoy en día.

Planck ha observado el cielo entero en nueve longitudes de onda diferentes, desde el infrarrojo lejano a radio. En estos datos los científicos han podido identificar 234 fuentes brillantes con características que sugieren que se encuentran en el lejano Universo primitivo. Herschel observó entonces estos objetos en la región de longitudes de onda del infrarrojo lejano a submilimétricas, pero con mucha mayor sensibilidad y resolución espacial.

Herschel ha revelado que la mayor parte de las fuentes detectadas en Planck podrían ser densas concentraciones de galaxias en el Universo temprano, que están formando nuevas estrellas con vigor. Cada una de estas jóvenes galaxias está convirtiendo gas y polvo en estrellas a un ritmo de unos pocos cientos a 1500 veces la masa del Sol por año. Nuestra galaxia la Vía Láctea actualmente produce estrellas con un ritmo promedio de sólo una masa solar.

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ALMA desenreda el complejo nacimiento de estrellas gigantes

1/4/2015 de ALMA

Figure 1. An artist's concept of the distribution of the ambient gas around IRAS 16547-4247. The central high-density gas cloud is thought to contain multiple high-density protostars. Two outflows of gas spurt from the central part in the vertical and horizontal directions respectively while pushing the ambient gas away, which makes a balloon-like structure. A pair of narrow jets is the one that was found in past observations.
Ilustración artística que representa la distribución del gas alrededor de IRAS 16547-4247. La nube de gas central de alta densidad se piensa que alberga múltiples protoestrellas de alta densidad. Dos chorros de gas salen de la parte central en direcciones vertical y horizontal, mientras apartan el gas a su alrededor, creando una estructura con la forma de un globo. Crédito: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO).

 

Un equipo de investigación dirigido por  Aya Higuchi, investigador de la Universidad de Ibaraki, ha realizado observaciones de la región de formación de estrellas masivas IRAS 16547-4247 con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Los resultados de la observación muestran la presencia de múltiples, o por lo menos dos, flujos de gas emitidos por una protoestrella, indicando la posible existencia de dos estrellas recién nacidas en este lugar.

Los resultados de las observaciones en radio de la línea de emisión molecular del metanol revelan con gran detalle una estructura de reloj de arena creada por los flujos de gas que se expanden hacia el exterior al tiempo que apartan la nube de gas de los alrededores. Se trata de la primera vez que se ha encontrado una estructura de reloj de arena en observaciones de metanol en regiones de formación de estrellas de masa alta.

Las observaciones detalladas de estrellas de masa alta han sido consideradas difíciles hasta ahora ya que estas estrellas se forman en un ambiente complejo con múltiples protoestrellas en cúmulos, y sus regiones de formación estelar están situadas más lejos de la Tierra que otras con estrellas de masa baja. Sin embargo, las observaciones de alta resolución angular de ALMA han abierto una ventana que permitirá comprender el ambiente en el que se forman con más detalle.

"Realizamos observaciones en radio de monóxido de carbono y de metanol para explorar los detalles de la distribución y la cinemática [el movimiento] del gas en la región de los cúmulos donde se forman estrellas de masa alta", comenta Higuchi. "Un ejemplo típico de regiones de formación de estrellas de masa alta es la nebulosa de Orión, pero ALMA nos ha permitido observar el complejo ambiente de formación de cúmulos de estrellas que están 7 veces más lejos que la nebulosa de Orión, con imágenes de la mayor resolución jamás alcanzada. ALMA será indispensable en las investigaciones futuras de las regiones de formación de estrellas de masa alta".

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Subestructura polvorienta en una galaxia muy muy lejana

1/4/2015 de Max Planck Institute für Astrophysik (MPA)

the reconstructed surface brightness distribution (right) of the background galaxy. There are three areas with enhanced emission, which could indicate a disk galaxy seen edge-on.
Este mapa muestra la distribución superficial del brillo de la galaxia  lejana SDP.81 . Hay tres áreas donde la emisión es más alta, lo que podría indicar que se trata de una galaxia de disco vista de canto. Fuente: MPA.

 

Científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica han combinado imágenes de alta resolución de los telescopios ALMA con un nuevo método para deshacer los efectos de distorsión de una potente lente gravitatoria y obtener así la primera imagen detallada de una joven y lejana galaxia a más de 11 mil millones de años de la Tierra. Las imágenes reconstruidas muestran que la formación estelar está calentando el polvo interestelar, haciendo que brille intensamente en tres concentraciones situadas en el interior de material más difuso, sugiriendo que el objeto podría ser una galaxia de disco en rotación, vista casi de canto.

Las galaxias están constantemente formando nuevas estrellas dentro de nubes densas de material interestelar. El ritmo de formación estelar en las galaxias de hoy en día es, sin embargo, mucho menor del que solía ser. Cuando el Universo tenía aproximadamente una cuarta parte de la edad que tiene actualmente, la formación de estrellas estaba en su máximo nivel, así que a los astrónomos les gusta estudiar este periodo. Mirar hacia atrás en el tiempo es posible gracias a la velocidad finita de la luz, pero sólo mirando a grandes distancias, lo que significa que las galaxias jóvenes se ven muy pequeñas y débiles. Además la mayor parte de las estrellas recién nacidas no pueden ser observadas directamente porque su radiación es absorbida por polvo en la nube de gas que las rodea y vuelta a emitir en longitudes de onda el infrarrojo lejano.

La galaxia de este estudio, llamada SDP.81, ha podido ser estudiada gracias a un fuerte efecto de lente gravitatoria por el que su imagen resulta aumentada en un factor 17, permitiendo su detección con el conjunto de radiotelescopios ALMA.

La imagen reconstruida de SDP.81 muestra que la formación estelar está concentrada en tres regiones diferentes. "Es la primera vez que podemos ver estructura en la emisión del polvo de una galaxia a z=3 y en escalas por debajo de los 150 años-luz", comenta Simona Vegatti, del MPA. En esta época cósmica las galaxias típicas estaban formando estrellas a su ritmo máximo, y de hecho SDP.81 está formando estrellas por el equivalente a unas 300 masas solares al año. La compleja estructura de la galaxia puede estar indicando que se trata de un disco en rotación con un bulbo central que vemos de canto; o podría tratarse de un sistema que está en proceso de fusión con otro y en el que los diferentes componentes son todavía distinguibles.

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Curiosity "huele" la historia de la atmósfera marciana

1/4/2015 de JPL

A Sample Analysis at Mars (SAM) team member at NASA's Goddard Space Flight Center in Maryland prepares the SAM testbed for an experiment. This test copy of SAM is inside a chamber that can model the pressure and temperature environment that SAM sees inside NASA's Curiosity rover on Mars.
Un miembro del equipo del experimento Análisis de Muestras en Marte (SAM de sus iniciales en inglés) en el centro de vuelo espacial Goddard de NASA prepara el banco de pruebas de SAM para un experimento. Esta copia de pruebas de SAM se encuentra dentro de una cámara que puede imitar la presión y temperatura a las que se encuentra SAM dentro del rover Curiosity en Marte. Crédito: NASA/GSFC.

 

El robot de exploración Curiosity de NASA está utilizando un nuevo experimento para comprender mejor la historia de la atmósfera marciana analizando xenón.

Mientras el rover Curiosity finalizaba su detallado examen de las capas de roca de las colinas "Pahrump Hills" del cráter Gale en este invierno marciano, algunos miembros del equipo del rover han estado ocupados analizando el xenón, un gas noble, de la atmósfera marciana.

Dado que los gases nobles son químicamente inertes y no reaccionan con otras sustancias del aire o del suelo, son excelentes rastreadores de la historia de la atmósfera. El xenón está presente en la atmósfera marciana en una cantidad muy baja y puede ser medido directamente sólo con experimentos in situ, como el Análisis de Muestras en Marte (SAM de sus iniciales en inglés) de Curiosity.

"El xenón es una medida fundamental  a realizar en un planeta como Marte o Venus, dado que proporciona información esencial para comprender la historia temprana de estos planetas y por qué han acabado siendo tan diferentes de la Tierra", comenta Melissa Trainer, una de los científicos que analizan los datos de SAM. Medir el xenón nos dice más sobre la historia de la pérdida de la atmósfera marciana. Las características especiales del xenón - que existe en la naturaleza en forma de nueve isótopos diferentes, con masas atómicas que van desde 124 (con 70 neutrones por átomo) a 136 (con 82 neutrones por átomo) - nos permite conocer más sobre el proceso por el que las capas de la atmósfera fueron arrancadas de Marte mejor que empleando medidas de otros gases.

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Resuelven el misterio de las "viejas estrellas solitarias"

2/4/2015 de Royal Astronomical Society

Map of the sky towards the central bulge of the Milky Way, with the positions of the binary candidates indicated as red circles. The background image is based on near-infrared observations obtained in the course of the Vista Variables in the Vía Láctea (VVV) ESO Public Survey. The scale is approximately 20 by 15 degrees. Credit: D. Minniti. Click to enlarge.
Mapa del cielo mirando hacia el bulbo central de la Vía Láctea, con las posiciones de las candidatas a binarias indicadas como círculos rojos. La imagen del fondo está basada en observaciones en el infrarrojo cercano obtenidas en el curso del proyecto  Vista Variables in the Vía Láctea (VVV) ESO Public Survey. El tamaño es aproximadamente de 20 por 25 grados. Crédito: D. Minniti.

 

Muchas, quizás la mayoría, de las estrellas del Universo viven sus vidas con compañeras a su lado, en los llamados sistemas binarios. Sin embargo, hasta hace poco las antiguas estrellas RR Lyrae parecían, por razones misteriosas, vivir sus vidas solas. Un estudio reciente dirigido por astrónomos chilenos demuestra que las estrellas RR Lyrae podrían ser menos solitarias de lo que se pensaba.

Las estrellas se encuentran a menudo no aisladas, sino en parejas. En estos llamados sistemas binarios, dos estrellas están en órbita alrededor de su centro de gravedad común. Se trata de sistemas muy importantes en astrofísica ya que sus propiedades pueden ser inferidas con gran precisión a partir del análisis detallado de las propiedades de sus órbitas.

Pero sorprendentemente, una gran mayoría de los miembros conocidos de una familia muy importante de estrellas, llamadas por los astrónomos variables RR Lyrae, ha parecido durante mucho tiempo que viven sus vidas solas. Estas estrellas, que son de las más antiguas del cosmos, contienen información preciosa sobre el origen y la evolución de los sistemas estelares que las albergan, como la propia Vía Láctea. Sin embargo, la ausencia de estrellas RR Lyare en sistemas binarios ha hecho que sea difícil medir sus propiedades clave. A menudo la teoría tenía que venir a tapar ese hueco.

Esta aparente soledad siempre ha intrigado a los astrónomos. Ahora, sin embargo, un equipo internacional dirigido por expertos del  Millennium Institute of Astrophysics (MAS) y del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica de Chile ha encontrado indicios de que estas estrellas pueden, después de todo, no aborrecer tanto la compañía. Los investigadores han anunciado la identificación de hasta 20 candidatas a ser estrellas RR Lyrae binarias, un incremento de hasta el 200% respecto a estudios anteriores. Doce de esas candidatas tienen medidas suficientes para concluir con una confianza alta que sí están compuestas por dos estrellas  en órbita una alrededor de la otra.

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Con el final a la vista, MESSENGER cumple cuatro años en Mercurio

2/4/2015 de Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

A depiction of the MESSENGER spacecraft flying over Mercury’s surface, displayed in enhanced color.

 

Ilustración que muestra la nave espacial MESSENGER volando sobre la superficie de Mercurio, mostrada en color realzado. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

En la tarde del 17 de marzo de 2011 la nave espacial MESSENGER, construida y operada por el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory  (APL), hizo historia y se convirtió en la primera en órbita alrededor del planeta más interior. Durante los últimos cuatro años, sus instrumentos han cartografiado la superficie completa de Mercurio y han realizado descubrimientos que han cambiado las ideas acerca de cómo se formaron y evolucionaron los planetas interiores.

La misión también ha contribuido a la base tecnológica de NASA. David Grant da dos ejemplos. MESSENGER es la primera misión que emplea la "vela solar" para corregir la trayectoria de la nave espacial con la radiación del Sol, ahorrando combustible y extendiendo las operaciones de la misión. El proyecto también ha sido el primero en utilizar SciBox, una herramienta de planificación y comandos de ciencia automática, para toda la adquisición de datos. Dadas las restricciones operativas de la nave  y de los instrumentos y objetivos, la herramienta proporciona una planificación de las actividades científicas teniendo en cuenta un conjunto optimizado de oportunidades para realizar las observaciones y produce una secuencia integrada de comandos para los instrumentos.

Ahora, después de más de 10 años en vuelo, MESSENGER y sus instrumentos científicos siguen estando asombrosamente sanos, pero el sistema de propulsión se está quedando sin combustible. La fuerza  de la gravedad solar continúa alterando la órbita de la nave espacial de manera que la va acercando a la superficie del planeta y los tanques de combustible (necesarios para empujar la nave a altitudes más altas) se están agotando. El 18 de marzo se realizó la primera de cinco maniobras finales de corrección de órbita diseñadas para mantener MESSENGER en órbita hasta cuatro semanas más, posiblemente hasta el 30 de abril.

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Una nueva mirada al campo magnético del Sol

2/4/2015 de Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar

Stormy star: The Sun resembles a gigantic ball of gas whose activity is driven by strong magnetic fields. This image was taken by NASA’s Solar Dynamics Observatory satellite.
Estrella tormentosa: el Sol asemeja una gigantesca bola de gas cuya actividad es controlada por fuertes campos magnéticos. Esta imagen fue tomada por el satélite Solar Dynamic Observatory de NASA. Crédito: NASA/SDO y los equipo científicos AIA, EVE, y HMI.

 

Manchas solares, estallidos de radiación y erupciones violentas son señales de que nuestro Sol está permanentemente activo. Los investigadores han sabido desde hace tiempo que esta actividad cambia con un ciclo de alrededor de once años de duración. Incluso aún cuando muchas preguntas todavía no han sido respondidas, una cosa es cierta: los campos magnéticos que emergen en la superficie de nuestro Sol desde su interior son la causa de todo ello.

Robert Cameron y Manfred Schüssler, del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar en Göttingen, han demostrado que es posible deducir cuál es el mecanismo interno, simplemente observando los procesos magnéticos de la superficie. Esto permite incluso realizar predicciones acerca de la intensidad del siguiente ciclo de actividad.

"Hasta ahora muchos expertos creían que los fenómenos magnéticos que se manifiestan en el exterior sólo son los síntomas de los procesos que tienen lugar en el interior", afirma Manfred Schüssler. "Ahora hemos aplicado un teorema matemático que el matemático y físico irlandés Geroge Gabriel Stokes demostró en el siglo XIX".

Este teorema relaciona los campos en la superficie con los del interior de un cuerpo. Los científicos han empleado este argumento puramente matemático para demostrar que el campo magnético que puede ser medido en la superficie del Sol es el único origen del ordenado campo toroidal en su interior, que a su vez produce los fenómenos de actividad en el siguiente ciclo de once años.

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La tripulación #YearInSpace entra en la Estación Espacial, uniéndose a la Expedición 43

2/4/2015 de NASA

Scott Kelly, Mikhail Kornienko and Gennady Padalka joined their Expedition 43 crewmates Terry Virts, Anton Shkaplerov and Samantha Cristoforetti in the Zvezda service module for a crew greeting ceremony.
Scott Kelly, Mikhail Kornienko y Gennady Padalka se reunieron con sus compañeros de tripulación de la Expedición 43  Terry Virts, Anton Shkaplerov y Samantha Cristoforetti  en el módulo de servicio Zvedza en una ceremonia de bienvenida de la tripulación.

 

La tripulación trabajará como apoyo de varios cientos de experimentos en biología, biotecnología, ciencias físicas y ciencias de la Tierra - investigaciones que tienen impacto sobre la vida en la Tierra. Datos y muestras serán recogidos durante un año en una serie de estudios relacionados con Scott y su hermano gemelo, antiguo astronauta de la NASA, Mark Kelly. Los estudios compararán datos de los hermanos Kelly, genéticamente idénticos, para identificar cualquier sutil cambio debido al vuelo espacial.

Durante la expedición, vehículos de reabastecimiento tanto rusos como estadounidenses llegarán a la Estación, transportando varias toneladas de alimentos, combustible y suministros, así como una batería de nuevas investigaciones científicas.

Virts, Shkaplerov y Cristoforetti  regresarán a casa en mayo de 2015. Entonces Padalka se convertirá en comandante de la Expedición 44. Padalka pasará seis meses en la avanzadilla orbital, durante los cuales se convertirá en el primer astronauta que ha sido cuatro veces comandante de la Estación y el que más tiempo haya pasado en total en el espacio. Kelly y Kornienko retornarán a la Tierra en marzo de 2016 con la Expedición 46, después de pasar 342 días en el espacio.

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‘Curiosity’ halla indicios de agua salada líquida en Marte

14/4/2015 de CSIC/Nature Geosience

curiosity tracks in crater Gale
El robot Curiosity ha descubierto que las condiciones ambientales en el cráter Gale de Marte, uno de los lugares más secos y cálidos del planeta, permiten la formación de salmuera en la superficie durante la noche. Crédito: NASA, JPL-Caltech, MSSS.

 

En los 5 primeros centímetros de suelo del cráter Gale, en Marte, las condiciones ambientales permiten la existencia de agua líquida salada (salmuera) durante la noche. Por el día, con el aumento de la temperatura, las salmueras se secan, pero al anochecer las sales presentes en el suelo (percloratos) vuelven a absorber el vapor de agua de la atmósfera. Esta es una de las conclusiones a las que ha llegado un estudio internacional liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que ha sido publicado en el último número de la revista Nature Geoscience.

“La presencia de agua líquida es un hecho extremadamente relevante, ya que es uno de los requisitos esenciales para que exista vida tal y como la conocemos. Durante las horas en las que es posible la existencia de agua líquida, las temperaturas en Gale demasiado bajas para el metabolismo y la reproducción celular como se da actualmente en la Tierra, pero la posibilidad de que exista agua líquida en Marte tiene implicaciones enormes para la habitabilidad de todo el planeta, para su futura exploración, así como para todos los procesos geológicos que estén relacionados con el agua”, explica el investigador del CSIC Javier Martín-Torres, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, centro mixto del CSIC y la Universidad de Granada.

El cráter Gale, situado en el ecuador de Marte, es la zona más caliente y seca del planeta rojo. Por ello, los autores de este estudio creen que si se ha encontrado salmuera en una zona donde las temperaturas favorecen la sequedad, podría existir en el resto de la superficie también. “Los modelos y las medidas tomadas bajo la superficie predicen que por debajo de 15 centímetros de profundidad las sales permanecen hidratadas durante el día y a lo largo de todo el año, pero no en fase líquida”, añade Martín-Torres.

Este trabajo también ofrece una posible explicación a los desprendimientos de material que se han observado por todo el planeta. Estos desprendimientos suceden de forma estacional, en los períodos más cálidos, en las laderas de Marte. Según los autores, estos derrumbes, podrían estar causados por los cambios de estado de las salmueras presentes en los materiales del suelo.

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Violentas tormentas de metano explicarían el misterio de la dirección de las dunas en Titán

14/4/2015 de University of Washington / Nature Geoscience

A view of Titan. Saturn’s largest moon, with its ringed host in the background. New research from the University of Washington may solve a riddle of the direction of sand dunes on the moon’s surface.Antoine Lucas
Ilustración artística de Titán, la mayor de las lunas de Saturno, con su anillado compañero al fondo. La dirección de las dunas de arena de la superficie de la luna podría deberse a fuertes rachas de viento que aparecen en las tormentas de metano. Crédito: Antoine Lucas.

 

Con su gruesa y brumosa atmósfera y sus ríos, montañas, lagos y dunas, Titán, la mayor de las lunas de Saturno, es uno de los lugares más parecidos a la Tierra del Sistema Solar.

Las observaciones realizadas durante muchos años por la nave Cassini-Huygens han revelado nuevos misterios. Uno de ellos son las dunas de arena aparentemente creadas por el viento que Cassini ha observado cerca del ecuador de la luna, y los vientos que soplan justo por encima en dirección contraria. Las simulaciones indican que los vientos cercanos a la superficie de Titán soplan hacia el oeste, mientras que las dunas apuntan al este.

La respuesta podría estar en las violentas tormentas de metano que se producen a gran altura en la atmósfera densa de Titán donde los vientos sí que soplan hacia el este, según un nuevo estudio que el astrónomo Benjamin Charnay de la Universidad de Washington y sus colaboradores publican en la revista Nature Geoscience.

Empleando modelos por computadora Charnay y sus colaboradores adelantan la hipótesis de que las dunas de arena de Titán son resultado de raras tormentas de metano que producen rachas de viento hacia el este mucho más fuertes que los usuales vientos superficiales dirigidos hacia el oeste. "Estas rápidas rachas de viento hacia el este dominan el transporte de la arena, y por ello las dunas se propagan hacia el este", afirmó Charnay.

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Un exoplaneta con una atmósfera infernal

14/4/2015 de Université de Genève

kepler hot planet
Ilustración artística de un exoplaneta en órbita muy cerca de su Sol. Crédito: NASA.

 

Astrónomos de las universidades de Ginebra y Berna (Suiza) han medido la temperatura de la atmósfera de un exoplaneta con precisión sin parangón, empleando un cruce de dos métodos. El primero se basa en el espectrómetro HARPS y el segundo consiste en un nuevo modo de interpretar las líneas del sodio. A partir de estos dos estudios, los investigadores han podido concluir que el exoplaneta HD189733b muestra condiciones atmosféricas infernales: vientos con velocidades  de más de 1000 km/h y temperaturas de 3000 grados. Estos resultados abren caminos para el estudio de las atmósferas de los exoplanetas.

Con una temperatura de 3000 grados  y vientos soplando a varios miles de kilómetros por hora, la atmósfera de HD189733b es realmente turbulenta. Y allí donde hay una atmósfera, el sodio es origen de una señal claramente reconocible cuya intensidad varía en el momento en que el planeta pasa por delante de su estrella, en un evento llamado tránsito.

Ahora  Aurélien Wyttenbach, investigadora de UNIGE, ha estudiado atentamente los datos tomados durante muchos años por el espectrómetro HARPS, y ha podido detectar variaciones en las líneas del sodio durante varios tránsitos de HD189733b. Paralelamente en otro estudio, el profesor  Kevin Heng, de la Universidad de Berna, ha desarrollado una nueva técnica para interpretar las variaciones de las líneas del sodio. En lugar de emplear sofisticados modelos por computadora emplea sencillas fórmulas que permiten expresar variaciones en temperatura, densidad y presión en el interior de una atmósfera.

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Hubble encuentra los cuásares del pasado

14/4/2015 de Hubble

This image shows the winding green filaments observed by the NASA/ESA Hubble Space Telescope within eight different galaxies. The ethereal wisps in these images were illuminated, perhaps briefly, by a blast of radiation from a quasar — a very luminous and compact region that surrounds a supermassive black hole at the centre of a galaxy.
Esta imagen muestra los serpenteantes filamentos verdes observados con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA en ocho galaxias diferentes. Los etéreos trazos de esta imágenes fueron iluminados, quizás brevemente,  por una explosión de radiación de un cuásar - una región muy luminosa y compacta que rodea a un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. Crédito: NASA, ESA, Galaxy Zoo Team and W. Keel (University of Alabama, USA).

 

El telescopio espacial Hubble de NASA/ESA ha tomado imágenes de enigmáticos fantasmas de cuásares - etéreos objetos verdes que señalan las tumbas de estos objetos que brillaron y luego se apagaron. Las ocho estructuras inusualmente retorcidas están en órbita alrededor de sus galaxias y brillan con un fantasmagórico tono verde. Ofrecen nuevos datos acerca del turbulento pasado de estas galaxias.

Los etéreos trazos de estas imágenes fueron iluminados, quizás solo brevemente, por una explosión de radiación de un cuásar - una región muy luminosa y compacta que rodea a un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. El material galáctico cae hacia el agujero negro central, calentándose más y más, formando un brillante cuásar con potentes chorros de partículas y energía que forman haces por encima y por debajo del disco de material que cae.

En cada una de estas ocho imágenes un haz  de cuásar ha provocado que filamentos que eran invisibles en el espacio profundo brillen a través de un proceso llamado fotoionización. El oxígeno, helio, nitrógeno, azufre y neón en los filamentos absorbe luz del cuásar y lentamente la vuelve a emitir durante muchos miles de años. Su inconfundible tono esmeralda es producido por oxígeno ionizado, que resplandece en verde.

Estas estructuras fantasmagórcias están tan lejos del corazón de la galaxias que la luz de los cuásares habría tardado decenas de miles de años en alcanzarlas e iluminarlas. Así que aunque los propios cuásares se hayan apagado, las nubes verdes continuarán brillando durante mucho tiempo más antes de que empiecen a debilitarse.

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El Dark Energy Survey crea una guía detallada para encontrar la materia oscura

15/4/2015 de Fermilab

This is the first Dark Energy Survey map to trace the detailed distribution of dark matter across a large area of sky. The color scale represents projected mass density: red and yellow represent regions with more dense matter. The dark matter maps reflect the current picture of mass distribution in the universe where large filaments of matter align with galaxies and clusters of galaxies. Clusters of galaxies are represented by gray dots on the map - bigger dots represent larger clusters. This map covers three percent of the area of sky that DES will eventually document over its five-year mission. Image: Dark Energy Survey
Este es el primer mapa del Dark Energy Survey que muestra la distribución detallada de la materia oscura en una gran área del cielo. La escala de colores representa la densidad proyectada de materia: el rojo y el amarillo representan regiones con materia más densa. Los mapas de materia oscura reflejan la imagen actual de la distribución de la materia en el Universo donde largos filamentos de materia oscura se alinean con las galaxias y los cúmulos de galaxias. Los cúmulos están representados con puntos grises en el mapa; puntos mayores representan cúmulos más grandes. Crédito: Dark Energy Survey.

 

Científicos del proyecto Dark Energy Survey (DES) han publicado el primero de una serie de mapas de la materia oscura del cosmos. Estos mapas, creados con una de las cámaras digitales más potentes del mundo, son los mayores mapas contiguos creados con este nivel de detalle y ayudarán a comprender el papel de la materia oscura en la formación de galaxias. Los análisis de las concentraciones de la materia oscura en los mapas también permitirán a los científicos estudiar la naturaleza de la misteriosa energía oscura, que se piensa que está produciendo la aceleración de la expansión del Universo.

La materia oscura, la sustancia misteriosa que constituye aproximadamente un cuarto del Universo, es invisible incluso para los instrumentos astronómicos más sensibles ya que no emite o bloquea la luz. Pero sus efectos pueden observarse estudiando un fenómeno llamado de lente gravitatoria - la distorsión que se produce cuando la atracción gravitatoria de la materia oscura desvía la luz alrededor de galaxias lejanas. Comprender el papel de la materia oscura es parte del programa de investigación para cuantificar el papel de la energía oscura, que es el objetivo final del proyecto.

"Hemos medido las distorsiones apenas perceptibles de las formas de unos 2 millones de galaxias para construir estos nuevos mapas", afirma Vinu Vikram del Argonne National Laboratory. 

Las teorías sugieren que dado que hay mucha más materia oscura en el Universo que materia visible, las galaxias se formarán donde estén presentes grandes concentraciones de materia oscura. Hasta ahora, los resultados de DES apoyan esto: los mapas muestran grandes filamentos de materia oscura a lo largo de los cuales se sitúan las galaxias y cúmulos de galaxias visibles, y los vacíos cósmicos donde residen pocas galaxias. Los estudios posteriores de algunos de los enormes filamentos y vacíos y el enorme volumen de datos que serán recogidos por el proyecto en los próximos años, revelarán más información sobre este juego entre la materia y la luz.

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Rosetta y Philae descubren que el cometa no está magnetizado

15/4/2015 de ESA / Science

Rosetta and Philae investigate magnetic properties of Comet 67P/C-G

Datos complementarios tomados por el magnetómetro Rosetta Plasma Consortium fluxgate magnetometer (RPC-MAG) a bordo del orbitador (arriba) y del instrumento Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor (ROMAP) a bordo de la sonda (abajo) han sido empleados para investigar las propiedades magnéticas del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Los resultados demuestran que el cometa no está magnetizado. Crédito: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Spacecraft: ESA/ATG medialab.

 

Medidas realizadas por Rosetta y Philae durante los múltiples aterrizajes de la sonda sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko demuestran que el núcleo del cometa no está magnetizado.

Estudiar las propiedades de un cometa puede darnos pistas acerca del papel que los campos magnéticos jugaron en la formación de los cuerpos del Sistema Solar hace casi 4600 millones de años. El Sistema Solar bebé fue en tiempos nada más que un disco giratorio de gas y polvo pero, en unos pocos millones de años, el Sol tomó vida en el centro de este disco turbulento, con el material sobrante quedando para formar los asteroides, comenta, lunas y planetas.

El polvo contenía una apreciable fracción de hierro, parte de él en forma de magnetita. De hecho, se han encontrado granos de materiales magnéticos del tamaño de milímetros en meteoritos, indicando su presencia en el Sistema Solar temprano. Esto lleva a los científicos a pensar que los campos magnéticos que atravesaban el disco protoplanetario podrían haber jugado un importante papel en mover material mientras empezaba a juntarse para formar cuerpos mayores.

Con los nuevos datos tomados por Rosetta y Philae (en diferentes lugares y a diferentes alturas gracias a su accidentado aterrizaje) los científicos han encontrado que el núcleo del cometa no está magnetizado. El investigador Hans-Ulrich Auster afirma: " Si el material hubiera estado magnetizado lo habría sido a una escala de menos de un metro, por debajo de la resolución espacial de nuestras medidas.Y si el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko es representativo de todos los núcleos cometarios, entonces sugerimos que las fuerzas magnéticas es improbable que hayan jugado ningún papel en la acumulación de los componentes de los planetas de tamaño mayor que un metro".

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Descubiertas moléculas orgánicas complejas en un joven sistema estelar

15/4/2015 de ESO / Nature

Ilustración del disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480. ALMA ha detectado cianuro de metilo, una molécula orgánica compleja, en los confines del disco, en la región donde se cree que se forman los cometas. Esta sería una prueba más de que la química orgánica compleja, así como las condiciones iniciales necesarias para la vida, son universales.

Ilustración del disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480. ALMA ha detectado cianuro de metilo, una molécula orgánica compleja, en los confines del disco, en la región donde se cree que se forman los cometas. Esta sería una prueba más de que la química orgánica compleja, así como las condiciones iniciales necesarias para la vida, son universales. Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).
 

Por primera vez, un equipo de astrónomos ha detectado la presencia de moléculas orgánicas complejas (los componentes esenciales para la construcción de la vida) en un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven. El descubrimiento, hecho con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), reafirma que las condiciones que dieron lugar al nacimiento de la Tierra y el Sol no son únicas en el universo. Los resultados se publican en la revista Nature del 09 de abril de 2015.

Las nuevas observaciones de ALMA revelan que el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480 contiene grandes cantidades de cianuro de metilo (CH3CN), una molécula compleja basada en el carbono. Hay suficiente cianuro de metilo alrededor de MWC 480 como para llenar todos los océanos de la Tierra.

Tanto esta molécula como su pariente más simple, el ácido cianhídrico (HCN), fueron encontradas en los fríos confines del disco recién formado de la estrella, en una región que los astrónomos creen análoga a la del cinturón de Kuiper — el reino de los planetesimales helados y de los cometas en nuestro propio Sistema Solar, más allá de Neptuno.

Los cometas conservan, desde el periodo en que se formaron los planetas, la información original de la química temprana del Sistema Solar. Se cree que los cometas y los asteroides del Sistema Solar exterior enriquecieron al joven planeta Tierra con agua y moléculas orgánicas, ayudando a preparar la etapa en la que se desarrollaría la vida primigenia.

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¿Primeros signos de interacción de la materia oscura consigo misma?

15/4/2015 de ESO

Esta imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra el rico cúmulo de galaxias Abell 3827. Las extrañas estructuras azules alrededor de las galaxias centrales son una galaxia distante, situada detrás del cúmulo, vista con el efecto de lente gravitacional. Las observaciones de las cuatro galaxias centrales fusionándose han proporcionado indicios de que la materia oscura que rodea a una de las galaxias no se mueve con la propia galaxia, lo cual posiblemente implica que están teniendo lugar interacciones de naturaleza desconocida en la materia oscura con otra materia oscura.

Esta imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra el rico cúmulo de galaxias Abell 3827. Las extrañas estructuras azules alrededor de las galaxias centrales son una galaxia distante, situada detrás del cúmulo, vista con el efecto de lente gravitacional. Las observaciones de las cuatro galaxias centrales fusionándose han proporcionado indicios de que la materia oscura que rodea a una de las galaxias no se mueve con la propia galaxia, lo cual posiblemente implica que están teniendo lugar interacciones de naturaleza desconocida en la materia oscura con otra materia oscura. Crédito: ESO.

Por primera vez, podría haberse observado materia oscura interactuando con otra materia oscura de un modo distinto al que genera la propia fuerza de la gravedad. Observando galaxias en colisión con el VLT (Very Large Telescope) de ESO y con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, se han captado los primeros indicios sobre la naturaleza de este misterioso componente del universo.

Utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT de ESO (Chile), junto con imágenes el telescopio espacial Hubble, un equipo de astrónomos ha estudiado la colisión simultánea de cuatro galaxias en el cúmulo de galaxias Abell 3827. El equipo ha podido determinar en qué partes del interior del sistema se encuentra la masa y comparar la distribución de la materia oscura con las posiciones de las galaxias luminosas.

Aunque la materia oscura no puede verse, el equipo fue capaz de deducir su ubicación debido al efecto distorsionador que ejerce su masa en la luz de las galaxias del fondo — una técnica llamada de lentes gravitacionales. La colisión ocurrió frente a una quinta galaxia de fondo, cuya luz tuvo que viajar a través de la colisión para llegar a la Tierra. La masa del cúmulo distorsionó violentamente el espacio-tiempo, desviando la trayectoria de la luz proveniente de la lejana galaxia.

En este estudio, los investigadores observaron las cuatro galaxias en colisión y descubrieron que un cúmulo de materia oscura parecía quedarse a la zaga de la galaxia a la que rodeaba. De hecho, actualmente la materia oscura está detrás de la galaxia, a una distancia de 5.000 años luz (50.000 millones de millones de kilómetros).

Se predice que, durante las colisiones, puede existir un desfase entre la materia oscura y su galaxia asociada si la materia oscura interacciona consigo misma, incluso si es muy levemente, a través de fuerzas que no sean la de la gravedad.  Nunca antes se había observado materia oscura interaccionando de alguna manera que no fuera a través de la fuerza de la gravedad.

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Encuentran el origen de los zarcillos helados que llegan hasta un anillo de Saturno

16/4/2015 de JPL

This collage, consisting of two Cassini images of long, sinuous, tendril-like features from Saturn's moon Enceladus and two corresponding computer simulations of the same features, illustrates how well the structures, and the sizes of the particles composing them, can be modeled by tracing the trajectories of tiny, icy grains ejected from Enceladus' south polar geysers.
Este montaje, compuesto por dos imágenes (a y c) tomadas por Cassini de largas formaciones sinuosas como zarcillos procedentes de la luna Encelado de Saturno y dos simulaciones por computadora (b y d) de las mismas formaciones, ilustran lo bien que funcionan los modelos creados siguiendo las trayectorias de diminutos granos helados expulsados por los géiseres polares del sur de Encelado. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

 

Las estructuras sinuosas como zarcillos observadas en las cercanías de la luna helada Encelado de Saturno se originan directamente en géiseres que están en erupción en su superficie, según científicos que estudian las imágenes de la nave espacial Cassini de NASA.

"Hemos sido capaces de demostrar que cada estructura puede ser reproducida por un conjunto particular de géiseres de la superficie de la Luna", afirma Colin Mitchell, director del trabajo. Mitchell y sus colaboradores emplearon simulaciones por computadora para seguir las trayectorias de granos de hielo expulsados por géiseres individuales. Los géiseres, que fueron descubiertos por Cassini en 2005, son chorros de diminutas partículas de hielo de agua, vapor de agua y componentes orgánicos simples.

Bajo ciertas condiciones de iluminación, las imágenes de gran campo de Cassini que muestran el material helado expulsado de Encelado revelan formaciones débiles con forma de dedos, apodados "zarcillos" por el equipo de imágenes. Los zarcillos llegan hasta el anillo E de Saturno (el anillo en el que orbita Encelado) y se extienden hasta decenas de miles de kilómetros de la luna. Desde que fueron descubiertos los zarcillos los científicos han pensado que eran el resultado de la actividad de los géiseres de la luna y el medio por el cual Encelado proporciona material al anillo E. Pero hasta ahora no se había podido relacionar directamente estas fantasmales formaciones con los géiseres de la superficie.

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La búsqueda de civilizaciones avanzadas fuera de la Tierra no encuentra nada obvio en 100 000 galaxias

16/4/2015 de Penn State

A false-color image of the mid-infrared emission from the Great Galaxy in Andromeda, as seen by Nasa's WISE space telescope.  The orange color represents emission from the heat of stars forming in the galaxy's spiral arms. The G-HAT team used images such as these to search 100,000 nearby galaxies for unusually large amounts of this mid-infrared emission that might arise from alien civilizations.

Imagen en falso color de la emisión en el infrarrojo medio de la gran galaxia Andrómeda, tal como fue observada por el telescopio espacial WISE de NASA. El color naranja representa la emisión debida al calor de las estrellas que se están formado en los brazos espirales de la galaxia. Los investigadores emplearon imágenes como ésta para buscar en 100 000 galaxias cercanas cantidades inusualmente altas de esta emisión en el infrarrojo medio que podría proceder de civilizaciones alienígenas. Crédito:  NASA/JPL-Caltech/WISE Team.

 

Después de buscar en 100 000 galaxias señales de vida extraterrestre altamente avanzada con el observatorio orbital WISE de NASA, un equipo de científicos no ha conseguido encontrar evidencias de civilizaciones avanzadas en ellas.

"La idea detrás de nuestra investigación es que si una galaxia entera hubiese sido colonizada por una civilización avanzada en viajes espaciales, la energía producida por las tecnologías de dicha civilización serían detectables en longitudes de onda del infrarrojo medio, exactamente la radiación para la que fue diseñado el satélite WISE con otros propósitos astronómicos", afirma  Jason T. Wright, del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Penn State, quien concibió y llevó a cabo la investigación.

"Si una civilización avanzada en viajes espaciales emplea grandes cantidades de energía de las estrellas de su galaxia para alimentar computadoras, vuelo espacial, comunicaciones o algo que todavía no podemos imaginar, la termodinámica fundamental nos dice que esta energía debe de ser radiada en forma de calor a longitudes de onda del infrarrojo medio", afirma Wright. "Es la misma física básica que hace que tu computadora radie calor mientras está en funcionamiento".

Roger Griffith,  autor principal de la investigación, examinó casi todo el catálogo de detecciones de WISE - casi 100 millones de entradas - buscando objetos que pudieran ser galaxias emitiendo demasiada radiación en el infrarrojo medio. Posteriormente examinó individualmente y caracterizó alrededor de 100 000 de las galaxias más prometedoras. Wright publica que "encontramos unas 50 galaxias que poseen niveles inusualmente altos de radiación en el infrarrojo medio. Nuestros estudios posteriores de esas galaxias podrán revelar si el origen de su radiación es resultado de procesos astronómicos normales o si podría indicar la presencia de una civilización altamente avanzada".

En cualquier caso, el resultado de la no detección de galaxias obviamente llenas de alienígenas es interesante. "Nuestro resultado significa que, de las 100 000 galaxias que WISE pudo observar con suficiente detalle, ninguna de ellas está extensamente habitada por una civilización alienígena que emplee gran parte de la luz de las estrellas de su galaxia para sus propósitos. Esto es interesante porque estas galaxias tienen miles de millones de años de edad, por lo que han tenido tiempo suficiente para estar llenas de civilizaciones alienígenas, si es que existen. O bien no existen o no emplean tanta energía que nos permita reconocerlas", afirma Wright.

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Spitzer y OGLE detectan un planeta a gran profundidad en nuestra Galaxia 

16/4/2015 de CfA

This artist's conception shows a planet half as massive as Jupiter located 13,000 light-years from Earth. It was detected by the Optical Gravitational Lensing Experiment and NASA's Spitzer Space Telescope using microlensing. Spitzer provided parallax measurements that allowed scientists to determine how far away the planet is.
Esta ilustración artística muestra un planeta de la mitad de la masa de Júpiter situado a 13000 años-luz de la Tierra. Fue detectado por el telescopio Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) y el telescopio espacial Spitzer de NASA empleando la técnica de microlente. Spitzer proporcionó medidas de la paralaje que permitieron a los científicos determinar lo lejos que se encuentra el planeta. Crédito: Christine Pulliam (CfA).

El telescopio espacial Spitzer de NASA ha colaborado con un telescopio instalado en tierra para encontrar un remoto planeta gaseoso a unos 13000 años-luz de distancia, lo que le convierte en uno de los planetas más lejanos que se conoce.

El descubrimiento demuestra que Spitzer, desde su posición flotando en el espacio, puede ser empleado para resolver el problema de cómo se distribuyen los planetas por nuestra galaxia plana con forma espiral, la Vía Láctea. "No sabemos si los planetas son más comunes en el bulbo central de nuestra galaxia o en el disco, razón por la cual estas observaciones son importantes", afirma Jennifer Yee del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), y Sagan fellow de NASA.

El telescopio polaco OGLE, instalado en el observatorio de Las Campanas en Chile, rastrea los cielos buscando planetas con el método llamado de microlente gravitatoria. Un episodio de microlente se produce cuando una estrella pasa casualmente por delante de otra, y su gravedad actúa como una lupa y aumenta el brillo de la estrella más lejana. Si la estrella que está delante está casualmente orbitada por un planeta, el planeta puede causar un pico en la intensificación.

Los astrónomos están empleando estos picos para encontrar y caracterizar planetas hasta distancias de 27000 años-luz en el bulbo central de nuestra galaxia, donde el cruce entre estrellas es más habitual. En este estudio, OGLE detectó el principio del fenómeno de microlente, y Spitzer empezó a monitorizarlo. Tanto Spitzer como OGLE encontraron un claro pico en la intensificación, observando Spitzer que ocurría 20 días más tarde. Este retraso entre las observaciones de Spitzer y OGLE permitió calcular la distancia a la estrella y su planeta. Conociendo la distancia, los astrónomos pueden también determinar la masa del planeta, que es aproximadamente la mitad de la de Júpiter.

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Nuestro Sol llegó tarde a la fiesta de nacimiento de estrellas de la Vía Láctea

16/4/2015 de Hubble site

This illustration depicts a view of the night sky from a hypothetical planet within the youthful Milky Way galaxy 10 billion years ago. The heavens are ablaze with a firestorm of star birth. Glowing pink clouds of hydrogen gas harbor countless newborn stars, and the bluish-white hue of young star clusters litter the landscape. The star-birth rate is 30 times higher than it is in the Milky Way today. Our Sun, however, is not among these fledgling stars. The Sun will not be born for another 5 billion years.

Esta ilustración muestra una imagen del firmamento desde un hipotético planeta dentro de la Vía Láctea joven, hace 10 mil millones de años. Los cielos relucen con una tormenta de fuego de estrellas nacientes. Resplandecientes nubes rosáceas de gas hidrógeno albergan innumerables estrellas recién nacidas, y el tono azulado de jóvenes cúmulos estelares salpican el paisaje. El ritmo de nacimiento de estrellas es 30 veces mayor del que hoy en día tiene la Vía Láctea. Nuestro Sol, sin embargo, no se encuentra entre estas estrellas novatas. El Sol no nacerá hasta 5 mil millones de años más tarde. Crédito: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI).

En uno de los estudios de galaxias más completos hasta la fecha, empleando varios observatorios, los astrónomos han descubierto que las galaxias como nuestra Vía Láctea sufrieron una "explosión de natalidad", fabricando estrellas en serie a un ritmo prodigioso, unas 30 veces más rápido que hoy en día.

Nuestro Sol, sin embargo, es un bebé tardío. El frenesí natal de estrellas de la Vía Láctea alcanzó su máximo hace unos 10 mil millones de años, pero nuestro Sol llegó tarde a la fiesta y no se formó hasta hace aproximadamente 5 mil millones de años. Para entonces el ritmo de formación de estrellas en nuestra galaxia se había reducido a un goteo.

Pero perderse la fiesta puede no haber sido tan malo. La aparición tardía del Sol puede, de hecho, haber favorecido el crecimiento de los planetas de nuestro Sistema Solar. Los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio fueron más abundantes al final de la explosión de natalidad ya que había más estrellas que acabaron su vida pronto y enriquecieron la galaxia con material que sirvió como base en la construcción de los planetas e incluso de la vida en la Tierra.

Los astrónomos no disponen de fotografías de los años de formación de nuestra Vía Láctea para poder trazar la historia del crecimiento estelar. En lugar de ello, han compilado la historia estudiando galaxias similares en masa a nuestra Vía Láctea detectadas en estudios profundos del Universo. Cuanto más lejos miran los astrónomos, más atrás en el tiempo ven debido a que la luz de las estrellas emitida hace mucho tiempo está ahora llegando a la Tierra. A partir de esos estudios, remontándose hacia atrás en el tiempo más de 10 mil millones de años, los investigadores ensamblaron un álbum de imágenes que contienen casi 2000 instantáneas de galaxias como la Vía Láctea.

El nuevo censo proporciona la imagen más completa hasta ahora de cómo galaxias como la Vía Láctea crecieron a lo largo de los últimos 10 mil millones de años hasta convertirse en las majestuosas galaxias espirales de hoy en día.

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Una enana blanca podría haber despedazado un planeta que pasaba

17/4/2015 de NASA

In this Chandra image of ngc6388, researchers have found evidence that a white dwarf star may have ripped apart a planet as it came too close. When a star reaches its white dwarf stage, nearly all of the material from the star is packed inside a radius one hundredth that of the original star.
En esta imagen de Chandra de NGC 6388 los investigadores han encontrado indicios de que una estrella enana blanca puede haber despedazado un planeta que se acercó demasiado. Cuando una estrella alcanza su fase de enana blanca casi todo el material de la estrella se concentra en un cuerpo que tiene un radio cien veces menor al de la estrella original. Crédito: NASA/CXC/IASF Palermo/M.Del Santo et al; NASA/STScI.

 

La destrucción de un planeta puede sonar como algo de ciencia ficción, pero un equipo de astrónomos ha encontrado indicios de que esto puede haber ocurrido en un antiguo cúmulo de estrellas al borde de la galaxia la Vía Láctea. Una estrella enana blanca (el núcleo denso de una estrella como el Sol que ha agotado su combustible nuclear) pude haber desgarrado un planeta que se acercó demasiado.

¿Cómo pudo una estrella enana blanca, que sólo tiene el tamaño de la Tierra más o menos, ser responsable de un acto tan extremo? La respuesta es la gravedad. Cuando una estrella alcanza su etapa de enana blanca, casi todo el material de la estrella se encuentra empaquetado en un radio que es una centésima parte del radio de la estrella original. Esto significa que, en encuentros cercanos, la atracción gravitatoria de la estrella y las mareas asociadas, provocadas por la diferencia en la atracción ejercida sobre la cara del planeta dirigida hacia la estrella y la opuesta, se ven muy reforzadas. Por ejemplo, la gravedad en la superficie de una enana blanca es más de diez mil veces mayor que la gravedad en la superficie del Sol.

Un equipo de investigadores descubrió con el satélite INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) de ESA una fuente nueva de rayos X cerca del centro del cúmulo globular de estrellas NGC 6388. La fuente fue entonces estudiada por el satélite Swift de NASA, observándose que se debilitaba durante los 200  días en que se investigó. El ritmo al que decayó el brillo en rayos X concuerda con los modelos teóricos de la destrucción de un planeta por fuerzas gravitatorias de marea de una enana blanca.

Según estos modelos al principio el planeta es alejado de su estrella nodriza por la gravedad debida a la densa concentración de estrellas de un cúmulo globular. Cuando dicho planeta pasa demasiado cerca de una enana blanca, puede ser despedazado por las intensas fuerzas de marea de la enana blanca. Los escombros planetarios se calientan y brillan en rayos X mientras se precipitan hacia la enana blanca. La cantidad observada de rayos X emitidos a diferentes energías concuerda con lo esperado en un episodio de destrucción por fuerzas de marea.

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Las galaxias gigantes mueren de dentro hacia afuera

17/4/2015 de ESO / Science

La formación de estrellas en lo que ahora son galaxias

Este diagrama ilustra la disminución en el ritmo de formación estelar. Las galaxias del universo temprano aparecen a la izquierda. Las regiones azules son las regiones en las que la formación estelar está en curso y las regiones rojas son las regiones "muertas", donde sólo permanecen estrellas viejas, más rojas, y ya no se forman estrellas jóvenes azules. El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, han revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. A la derecha pueden verse, en el universo actual,  las galaxias esferoidales gigantes resultantes. Crédito:ESO.

Los astrónomos han mostrado, por primera vez, cuál fue el proceso que hizo que las galaxias “muertas” dejaran de formar estrellas hace miles de millones de años. El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, han revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. La disminución en el ritmo de formación estelar parece haberse iniciado en los núcleos de las galaxias, extendiéndose luego a las partes exteriores. Los resultados se publican en la edición del 17 de abril de 2015 de la revista Science.

Uno de los  grandes misterios de la astrofísica se ha centrado en cómo las masivas e inactivas galaxias elípticas, tan comunes en el universo moderno, frenaron hasta “desconectar” su otrora frenético ritmo de formación estelar. Estas colosales galaxias, a menudo también llamadas esferoides debido a su forma, típicamente contienen, en su atestado centro, una densidad de estrellas diez veces mayor a la de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y tienen cerca de diez veces su masa.

Los astrónomos se refieren a estas grandes galaxias como rojas y muertas, ya que exhiben una amplia abundancia de antiguas estrellas rojas, pero muestran la ausencia de jóvenes estrellas azules y no presentan evidencia de formación de nuevas estrellas. La edad estimada de las estrellas rojas sugiere que estas galaxias dejaron de crear nuevas estrellas hace 10.000 millones de años. Este “apagón” comenzó justo en el clímax de la formación de estrellas en el Universo, cuando muchas galaxias aún estaban dando a luz a estrellas a un ritmo casi veinte veces más rápido que el actual.

Según los nuevos datos, las galaxias más masivas de la muestra estudiada mantuvieron una producción constante de nuevas estrellas en sus periferias. En sus núcleos, densamente poblados, sin embargo, la formación estelar había cesado. Una de las teorías preferidas es la que plantea que el agujero negro central supermasivo de la galaxia, al alimentarse de la materia que lo rodea, dispersa el material necesario para la fabricación de estrellas debido a los torrentes de energía que libera durante su “ingesta”. Otra idea propone que el gas frío deja de fluir en una galaxia, dejándola sin la materia prima para fabricar nuevas estrellas y transformándola en un esferoide rojo y muerto.


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ALMA revela la existencia de un intenso campo magnético cerca de un agujero negro supermasivo

17/4/2014 de ESO / Science

Esta ilustración muestra el entorno de un agujero negro supermasivo, típico en el centro de muchas galaxias. El propio agujero negro está rodeado por un brillante disco de acreción de material muy caliente que se precipita hacia él y, más allá, por un toro polvoriento. También hay, a menudo, chorros de material eyectado a alta velocidad desde los polos del agujero negro que pueden extenderse a grandes distancias en el espacio. Observaciones llevadas a cabo con ALMA han detectado un campo magnético muy fuerte cerca del agujero negro, en la base de los chorros, y esto, probablemente, está relacionado con la generación de los chorros y su colimación.
Esta ilustración muestra el entorno de un agujero negro supermasivo, típico en el centro de muchas galaxias. El propio agujero negro está rodeado por un brillante disco de acreción de material muy caliente que se precipita hacia él y, más allá, por un toro polvoriento. También hay, a menudo, chorros de material eyectado a alta velocidad desde los polos del agujero negro que pueden extenderse a grandes distancias en el espacio. Observaciones llevadas a cabo con ALMA han detectado un campo magnético muy fuerte cerca del agujero negro, en la base de los chorros, y esto, probablemente, está relacionado con la generación de los chorros y su colimación. Crédito: ESO / L. Calçada.

 

El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha revelado la existencia de un campo magnético extremadamente potente (más que ningún otro fenómeno detectado hasta ahora en el núcleo de una galaxia) muy cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo. Esta nueva observación ayuda a los astrónomos a comprender tanto la estructura y la formación de estos habitantes masivos de los centros de las galaxias como los dobles chorros de plasma a alta velocidad que con frecuencia expulsan sus polos. Los resultados aparecen en la revista Science del 17 de abril de 2015.

Los agujeros negros supermasivos, a menudo con masas de miles de millones de veces la del Sol, están situados en el corazón de casi todas las galaxias del universo. Estos agujeros negros pueden acretar enormes cantidades de materia, la cual está en forma de disco circundante. Mientras que la mayor parte de esta materia cae al agujero negro, cierta cantidad puede escapar momentos antes de la captura, siendo lanzada hacia el espacio a velocidades cercanas a la de la luz como parte de un chorro de plasma. No se comprende muy bien cómo ocurre este fenómeno, aunque se cree que los fuertes campos magnéticos, que actúan muy cerca del horizonte de sucesos, desempeñan un papel crucial en este proceso, ayudando a la materia a escapar de las fauces abiertas de la oscuridad.

Hasta ahora sólo se había demostrado la existencia de débiles campos magnéticos muy lejos de los agujeros negros (a varios años-luz). En este estudio, sin embargo, astrónomos de la Universidad Tecnológica de Chalmers y del Observatorio Espacial de Onsala, en Suecia, han utilizado ALMA para detectar señales directamente relacionadas con un fuerte campo magnético muy cercano al horizonte de sucesos del agujero negro supermasivo de una galaxia distante llamada PKS 1830-211. Este campo magnético se encuentra, precisamente, en el lugar desde el cual la materia es, repentinamente, impulsada lejos del agujero negro en forma de chorro.

El equipo midió la fuerza del campo magnético estudiando la forma en que se polarizaba la luz a medida que esta se alejaba del agujero negro.

"La polarización es una característica importante de la luz y se utiliza mucho en la vida diaria, por ejemplo en las gafas de sol o en las gafas 3D en el cine," afirma Iván Martí-Vidal, autor principal de este trabajo. "Cuando se produce de forma natural, la polarización puede utilizarse para medir los campos magnéticos, ya que la luz cambia su polarización cuando viaja a través de un medio magnetizado. En este caso, la luz que detectamos con ALMA había viajado a través de material muy cercano al agujero negro, un lugar lleno de plasma altamente magnetizado".

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Estudian meteoritos de asteroides para datar el impacto que formó la Luna

17/4/2015 de Southwest Research Institute / Science

A meteorite fragment found after a 17–20 meter asteroid disrupted in the atmosphere near Chelyabinsk, Russia on Feb. 15, 2013. The blast wave produced by this event not only caused damage over a wide area but also created a strewn field of stony meteorites like this one. The meteorite is an ordinary chondrite (type LL5). It shows a beautiful contact between impact melt (dark material at top of image) and chondritic host (light material at bottom of image). Chondrules (circular features) are visible in the chondritic host at the bottom and right-hand side of the image. Portions of the chondrite were broken or otherwise separated and have migrated into the impact melt. The impact melt is estimated to be 4452±21 (Popova et al. 2013) and 4456±18 million years old (Lapen et al. 2014). These ages match the ~4470 million year old age of the Moon predicted by our model. We argue these impact melts were likely created when high velocity debris from the Moon-forming impact hit the parent asteroid of the Chelyabinsk bolide and heated near-surface material. (Image credit: Vishnu Reddy, Planetary Science Institute).
Un fragmento de meteorito encontrado después de que un asteroide de entre 17 y 20 metros de tamaño penetrara en la atmósfera terrestre cerca de Chelyabinsk, Rusia, en febrero de 2013. La onda de choque producida por este episodio no sólo causó daños sobre una amplia área sino que también esparció meteoritos rocosos como éste. El meteorito es una condrita ordinaria (tipo LL5). Muestra dos partes diferenciadas, material fundido por impacto (parte oscura) y material condrítico original (parte clara). La parte fundida por impacto se estima que tiene alrededor de 4450 millones de años. Estas edades coinciden con la estimación de 4470 millones de años de edad para la Luna predicha por el modelo presentado en este trabajo. Crédito:  Vishnu Reddy, Planetary Science Institute.

Un equipo de investigadores financiado por NASA y dirigido por el Dr. Bill Bottke del Southwest Research Institute ha estimado que la edad de la Luna es de casi 4500 millones de años, analizando señales producidas por el calor del impacto encontradas en meteoritos rocosos que se originaron en el Cinturón Principal de Asteroides. Su trabajo ha sido publicado en la revista Science.

El gigantesco impacto que formó la Luna, que tuvo lugar entre un gran protoplaneta y la prototierra, fue la colisión mayor y más reciente en el Sistema Solar interior que se conoce. Cuándo ocurrió, sin embargo, es todavía incierto. Las edades de la mayoría de las muestras lunares antiguas recogidas por los astronautas del programa Apollo todavía son objeto de debate.

Los investigadores emplearon simulaciones numéricas para demostrar que el impacto gigante probablemente creó un disco de material cerca de la Tierra que acabó agregándose para formar la Luna, al tiempo que eran expulsadas enormes cantidades de escombros fuera completamente del sistema Tierra-Luna. El destino de este material ha sido un misterio. Sin embargo, es posible que parte de él hubiera chocado contra otros mundos del Sistema Solar interior antiguo como los asteroides, dejando marcas en su superficie. Choques posteriores menos violentos entre asteroides podrían desde entonces haber ido expulsando parte de estos escombros de nuevo hacia la Tierra, en forma de meteoritos del tamaño de un puño.

Determinando la edad de las marcas en estos meteoritos los científicos fueron capaces de inferir que su origen probablemente corresponde a la época del impacto gigante y por tanto a la edad de la Luna. Así, los investigadores han deducido que la Luna se formó hace 4470 millones de años, lo que concuerda con muchas estimaciones previas.

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Rocas del tamaño de milímetros formaron nuestro planeta

20/4/2015 de Lund University / Science Advances

Researchers can now explain how asteroids are formed. According to a new study led by Lund University in Sweden, our own planet also has its origins in the same process, a cosmic ocean of millimetre-sized particles that orbited the young sun.

Ilustración artística que muestra el proceso de formación de los asteroides y planetas de nuestro Sistema Solar por la acumulación de rocas del tamaño de milímetros llamadas cóndrulos. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Los investigadores pueden ya explicar cómo se formaron los asteroides. Según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Lund en Suecia, nuestro planeta también tiene su origen en el mismo proceso, un océano cósmico de partículas del tamaño de milímetros que estaban en órbita alrededor del Sol joven.

Fragmentos de asteroides aterrizan de forma regular sobre la Tierra como meteoritos. Si los examinas, puedes ver que contienen piedras redondas del tamaño de milímetros, llamadas cóndrulos. Estas pequeñas partículas se cree que son los ladrillos originales del Sistema Solar. Sin embargo, los investigadores no habían podido hasta ahora explicar cómo los cóndrulos formaron asteroides. Un nuevo estudio demuestra que los asteroides se formaron por la captura de cóndrulos con la ayuda de la fuerza gravitatoria.

"Los cóndrulos tienen exactamente el tamaño correcto para ser frenados por el gas que estaba en órbita alrededor del Sol joven, y pudieron entonces ser capturados por la gravedad del asteroide", afirma el Dr. Anders Johansen, investigador en astronomía de la Universidad de Lund. "Esto hace que caigan y se acumulen como arena apilándose en una tormenta de arena", añade el coautor Mordecai-Mark Mac Low del American Museum of Natural History.

Junto con sus colaboradores de USA, Dinamarca y Alemania, Anders Johansen desarrolló una simulación por computadora que muestra que los asteroides crecieron rápidamente hasta alcanzar un diámetro de hasta 1000 km, el mismo tamaño que tienen los que actualmente se encuentran en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Los mayores asteroides continuaron creciendo hasta alcanzar la misma masa que el plantea Marte, que tiene un diez por ciento de la masa de la Tierra. "Nuestro estudio demuestra que los protoplanetas pueden haberse formado muy rápidamente a partir de asteroides, capturando cóndrulos del mismo modo en que lo hicieron los asteroides", comenta Martin Bizzarro de la Universidad de Copenhague.

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Explicando las grandes manchas blancas de Saturno

20/4/2015 de CalTech / Nature Geoscience

This image, taken by NASA's Cassini spacecraft in February 2011, shows a huge storm in Saturn's northern hemisphere.
Imagen tomada por la nave espacial Cassini de NASA en febrero de 2011, que muestra una enorme tormenta en el hemisferio norte de Saturno. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Cada 20 ó 30 años, la atmósfera de Saturno se ve perturbada por tormentas gigantes que rodean al planeta y producen intensas tormentas eléctricas y enormes agitaciones en las nubes. La cabeza de una de estas tormentas - popularmente llamadas "grandes manchas blancas" en analogía a la Gran Mancha Roja de Júpiter- pueden ser tan grandes como la Tierra. A diferencia de la mancha de Júpiter, que está en calma en el centro y no tiene relámpagos, las manchas de Saturno son activas en el centro y poseen largas colas que acaban enrollándose alrededor del planeta.

Seis de estas tormentas han sido observadas en Saturno durante los últimos 140 años, alternando entre el ecuador y las latitudes medias, la más reciente en diciembre de 2010, que rodeó el planeta durante seis meses. Las tormentas usualmente ocurren cuando el hemisferio norte de Saturno se encuentra más inclinado hacia el Sol. Pero hasta ahora no se conocía qué las produce y por qué ocurren con tan poca frecuencia.

Ahora un nuevo estudio realizado por dos científicos planetarios de Caltech sugiere una posible causa para estas tormentas. Empleando modelos numéricos el profesor Andrew Ingersoll y su estudiante graduado Cheng Li  simularon la formación de las tormentas, descubriendo que pueden ser provocadas por el peso de las moléculas de agua en la atmósfera del planeta. Debido a que esas moléculas de agua son pesadas en comparación con el hidrógeno y el helio que componen la mayor parte de la atmósfera de los planetas gigantes, cuando llueve hacen que la alta atmósfera sea más ligera y ello suprime la convección.

Con el tiempo, esto produce el enfriamiento de la alta atmósfera. Pero ese enfriamiento acaba por reactivar la convección y entonces asciende aire húmedo y cálido rápidamente, provocando una tormenta con aparato eléctrico. "La alta atmósfera está tan fría y es tan masiva que este enfriamiento tarda entre 20 y 30 años en producir otra tormenta", afirma Ingersoll.

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Una nueva perspectiva de la formación de la Luna

20/4/2015 de University of Maryland / Nature

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Ilustración artística del choque entre dos cuerpos planetarios rocosos, como el que habría dado origen a la Luna de la Tierra. Crédito: JPL Photojournal / California Institute of Technology.

Científicos de la Universidad de Maryland han sido los primeros en confirmar el modelo comúnmente aceptado de formación de la Luna empleando las "huellas digitales" de la Luna y de la Tierra. Los resultados sugieren que el violento impacto de un gran cuerpo contra la Tierra creó una enorme nube uniforme de escombros que se mezcló muy bien antes de asentarse y formar la Luna.

Durante 30 años los científicos planetarios han pensado que, en algún momento de los primeros 150 millones de años después de la formación de nuestro Sistema Solar, la Luna se formó al producirse el impacto de un cuerpo gigante aproximadamente del tamaño de Marte  que chocó y se fusionó con la Tierra, expulsando una enorme nube de rocas y escombros al espacio. Aunque esta descripción tiene sentido si consideramos el tamaño de la Luna y su órbita alrededor de la Tierra, las cosas empezaron a no encajar al comparar las composiciones isotópicas de la Luna y de la Tierra (el equivalente geológico a la "huella digital" del ADN). En concreto, la Tierra y la Luna se parecían demasiado.

Se esperaba que la Luna albergara la "huella" isotópica del cuerpo extraño que se fusionó con la Tierra, al que los científicos llamaron Theia. Dado que Theia procedía de otro lugar del Sistema Solar, probablemente tenía una composición isotópica muy diferente a la de la Tierra.

Ahora científicos de la UMD han generado una nueva huella isotópica de la Luna que proporciona la pieza que faltaba en el rompecabezas, estudiando un isótopo del tungsteno que está presente tanto en la Tierra como en la Luna. Los resultados sugieren que el impacto de Theia contra la Tierra fue tan violento que los escombros resultantes se mezclaron a fondo antes de asentarse y formar la Luna. "La pequeña pero significativa diferencia en la composición isotópica del tungsteno entre la Tierra y la Luna corresponde perfectamente a las diferentes cantidades de material que adquirieron la Tierra y la Luna con posterioridad al impacto", afirma Richard Walker, de UMD. "Esto significa que justo después de que se formarse, la Luna tenía la misma composición isotópica que el manto de la Tierra".

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Marte posee cinturones de glaciares de agua congelada

20/4/2015 de Niels Bohr Institute / Geophysical Research Letters

The image from the High Resolution Stereo Camera shows that a thick layer of dust covers the glaciers, so they appear as the surface of the ground, but radar measurements show that there are glaciers composed of frozen water underneath the dust. (Credit: ESA/DLR/FU Berlin).
La imagen de la cámara estéreo en alta resolución de Mars Express muestra que una gruesa capa de polvo cubre los glaciares, así que parecen superficie del suelo. Pero medidas con radares muestran que se trata de glaciares compuestos por hielo de agua que están bajo el polvo. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin.

 

Marte posee casquetes polares diferenciados, pero también cinturones de glaciares a latitudes centrales, tanto en el hemisferio norte como en el sur. Una gruesa capa de polvo cubre los glaciares, así que parecen superficie del suelo, pero medidas con radar muestran que bajo el polvo hay glaciares compuestos por agua congelada. Nuevos estudios han calculado el tamaño de los glaciares y, por tanto, la cantidad de agua en ellos. Es la equivalente a tener Marte completo cubierto por más de un metro de hielo.

"Hemos estudiado medidas de radar realizadas a lo largo de diez años para comprobar el grosor del hielo y cómo se comporta. Un glaciar es principalmente un gran trozo de hielo y el modo en el que fluye y adquiere forma nos indica lo blando que es. Entonces lo comparamos con el comportamiento de los glaciares en la Tierra y a partir de ahí hemos podido crear modelos del flujo del hielo", explica Nanna Bjørnholt Karlsson, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.

"Hemos calculado que el hielo de los glaciares es equivalente a más de 150 mil millones de metros cúbicos de hielo, una cantidad que cubriría la superficie competa de Marte con 1.1 metros de hielo. El hielo en las latitudes medias (entre 30º y 50º) es, por tanto, una parte importante de la reserva de agua de Marte", explica Nanna Bjørnholt Karlsson.

Que el hielo no se haya evaporado al espacio podría de hecho indicar que la gruesa capa de polvo lo protege. La presión atmosférica en Marte es tan baja que el hielo de agua simplemente se evapora y se convierte en vapor de agua. Pero los glaciares están bien protegidos bajo la gruesa capa de polvo.

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Explicada (en parte) una gran mancha fría en el fondo cósmico de microondas 

21/4/2015 de Institute for Astronomy/ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

The Cold Spot area resides in the constellation Eridanus in the southern galactic hemisphere. The insets show the environment of this anomalous patch of the sky as mapped by Szapudi’s team using PS1 and WISE data and as observed in the cosmic microwave background temperature data taken by the Planck satellite. The angular diameter of the vast supervoid aligned with the Cold Spot, which exceeds 30 degrees, is marked by the white circles. Graphics by Gergő Kránicz. Image credit: ESA Planck Collaboration. High-resolution version (6.6 Mb)

La región de la Mancha Fría se encuentra en la constelación de Eridanus en el hemisferio sur galáctico. Los recuadros muestran esta zona anómala del cielo cartografiada por el equipo de Szapudi usando datos de PS1 y WISE y observada en los datos de temperatura del fondo cósmico de microondas tomados por el satélite Planck. El diámetro angular del vasto supervacío alineado con la Mancha Fría, que excede los 30 grados, está marcado con los círculos blancos. Gráficos de  Gergő Kránicz. Imagen de la Colaboración Planck de ESA.

En 2004 los astrónomos que examinaban un mapa de la radiación resultante del Big Bang (el fondo cósmico de microondas o CMB de sus iniciales en inglés) descubrieron la Mancha Fría, un área del cielo mayor de lo esperado e inusualmente fría. Ahora un equipo de astrónomos dirigido por el Dr.  István Szapudi del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái en Manoa puede haber encontrado una explicación para la existencia de la Mancha Fría, que podría ser según Szapudi "la mayor estructura individual jamás identificada por la humanidad".

Si la Mancha Fría fue producida por el propio Big Bang podría ser una rara señal de física exótica que la cosmología estándar no explica. Si, por el contrario, es producida por una estructura que se encuentra entre nosotros y el CMB, sería señal de que hay una estructura de gran escala extremadamente rara en la distribución de materia del Universo.

Empleando datos del telescopio Pan-STARRS1 (PS1) y del satélite Wide Field Survey Explorer (WISE) de NASA, el equipo de Szapudi descubrió un gran supervacío, una vasta región de 1800 millones de años-luz de ancho, en el que la densidad de galaxias es mucho menor de lo habitual en el Universo conocido. Este vacío fue encontrado combinando observaciones tomadas por PS1 en longitudes de onda del óptico con observaciones tomadas por WISE en longitudes de onda del infrarrojo para estimar la distancia y posición de cada galaxia en esa parte del cielo. El supervacío se encuentra a sólo 3 mil millones de años-luz de distancia de nosotros, una distancia relativamente pequeña en el esquema cósmico.

Aunque la existencia del supervacío y su efecto esperado sobre el CMB no explica por completo la Mancha Fría, es muy poco probable que el supervacío y la Mancha Fría se encuentren en el mismo lugar por casualidad. El equipo continuará su trabajo con datos mejorados del PS1 y del Dark Energy Survey que se está realizando en Chile para estudiar la Mancha Fría y el supervacío, así como otro gran vacío situado cerca de la constelación de Draco.

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La luz pulsante podría indicar la fusión de agujeros negros supermasivos

21/4/2015 de University of Maryland / Astrophysical Journal Letters

Two black holes are entwined in a gravitational tango in this artist's conception. Credit: NASA
Dos agujeros negros se encuentran entrelazados en un tango gravitacional en esta ilustración artística. Crédito: NASA.

Cuando dos galaxias alcanzan las fases finales de fusión, los científicos han desarrollado teorías según las cuales los agujeros negros supermasivos formarán uno binario, es decir, dos agujeros negros mutuamente unidos por la gravedad con órbitas muy cercanas una de la otra. En un nuevo estudio, astrónomos de la Universidad de Maryland presentan evidencias directas de un cuásar pulsante, lo que podría indicar la existencia de los agujeros negros binarios.

"Pensamos que hemos observado dos agujeros negros supermasivos mucho más cerca que nunca", afirma Suvi Gezari. "Estos dos agujeros negros pueden encontrarse tan cerca entre sí que estén emitiendo ondas gravitacionales, que fueron predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein".

Los astrónomos han descubierto que el cuásar PSO J334.2028+01.4075, que posee un agujero negro muy grande de casi 10 mil millones de masas solares, emite una señal óptica periódica que se repite cada 542 días. Las señal del cuásar es inusual puesto que las curvas de luz de la mayoría de los cuasares son arrítmicas.

"El descubrimiento de un candidato a sistema binario compacto de agujeros negros como PSO J334.2028+01.4075, que parece tener una separación orbital muy pequeña, es una nueva aportación a nuestro conocimiento limitado de las fases finales de la fusión entre agujeros negros supermasivos", afirma Tingting Liu, autor principal del artículo.

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Estudian una joven estrella y sus planetas

21/4/2015 de University of Arizona / Astronomy and Astrophysics

The planetary system of HR 8799. Most of the light of the star has been erased by the processing of the images, and the four planets, identified from b to e in the order of their discovery, are easily detected. (Image: A.-L. Maire / LBTO)
El sistema planetario de HR 8799. La mayor parte de la luz de la estrella ha sido eliminada al procesar las imágenes y los cuatro planetas son fácilmente detectados. Crédito: A.-L. Maire / LBTO.

 

Un equipo de astrónomos ha examinado más en profundidad que nunca un sistema planetario situado a 130 años-luz de la Tierra. Las observaciones constituyen los primeros resultados de un nuevo estudio de exoplanetas llamado LEECH, o Large Binocular Telescope Exozodi Exoplanet Common Hunt.

El sistema planetario de HR 8799, una joven estrella de sólo 30 millones de años de edad, fue el primero del que se obtuvo una imagen directa, con tres planetas descubiertos en 2008 y un cuarto en 2010. "Esta estrella era, por tanto, un objetivo para el estudio LEECH, permitiendo obtener imágenes nuevas y definir mejor las propiedades dinámicas de los exoplanetas en órbita", afirma Christian Veillet, director del observatorio Large Binocular Telescope Observatory, o LBTO.

El estudio LEECH empezó en febrero de 2013 con el objetivo de buscar y caracterizar exoplanetas jóvenes y adolescentes en el espectro del infrarrojo cercano (específicamente a una longitud de onda de 3.8 micrómetros que los astrónomos llaman la "banda L").

"El LBT nos permite mirar esos planetas a una longitud de onda que nadie más está usando realmente", explica Veillet. "Debido a que son gigantes de gas todavía muy jóvenes, brillan mucho en la banda L, y como son tan brillantes ahí, destacan, permitiéndonos observar más cerca de la estrella".

El estudio de los tipos de resonancias  que existen entre las órbitas de estos planetas ha permitido averiguar que el sistema tiene una arquitectura basada en resonancias dobles múltiples, es decir, cada uno de los tres planetas tarda el doble de tiempo que su vecino más cercano a la estrella en completar una órbita alrededor de la estrella. Wolfgang Brandner añade: "Esto podría indicar que el sistema planetario de HR 8799 posee una arquitectura similar a la del Sistema Solar, con cuatro planetas masivos a mayor distancia, y posiblemente planetas de masa menor - que todavía no han sido detectados - en el sistema planetario interior".

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Cazadores de agujeros negros tratan de resolver un enigma cósmico

21/4/2015 de Eurekalert / Dartmouth College

IMAGE: A HUBBLE SPACE TELESCOPE IMAGE SHOWS THE HENIZE 2-10 GALAXY, WITH A HIDDEN SUPERMASSIVE BLACK HOLE AT ITS CENTER. view more
Una imagen del telescopio espacial Hubble muestra la galaxia Henize 2-10, que alberga un aguero negro escondido en su centro. Crédito: NASA/ESA.

 

Henize 2-10  es una pequeña galaxia irregular que no se encuentra demasiado lejos en términos astronómicos, a unos 30 millones de años-luz. "Se trata de una galaxia enana con brotes de formación de estrellas - una pequeña galaxia con regiones donde se forman estrellas muy rápidamente - con un tamaño que es el 10 por ciento del de nuestra Vía Láctea", afirma Ryan Hickox, del departamento de física y astronomía de Dartmouth. "Si lo miras, es un manchurrón, pero sorprendentemente alberga un agujero negro central".

Hickox afirma que puede haber galaxia pequeñas similares en el Universo conocido, pero ésta es una  de las pocas que están suficientemente cerca como para permitir la realización de un estudio detallado. El autor principal de la investigación, Thomas Whalen, Hickox y un equipo de investigadores han analizado un conjunto de cuatro observaciones en rayos X de Henize 2-10 empleando tres telescopios espaciales durante 13 años, proporcionando datos concluyentes acerca de la existencia de un agujero negro.

"La galaxia era brillante en 2001 pero con el tiempo ha perdido brillo", afirma Hickox. "Esto no concuerda con que la fuente de energía sean los procesos de formación de estrellas solamente, así que casi con toda certeza tenía un pequeño agujero negro supermasivo - pequeño comparado con los agujeros negros supermasivos mayores en galaxias elípticas masivas, pero todavía con una masa de un millón de veces la del Sol".

Una gran pregunta es de dónde vienen los agujeros negros. "Cuando la gente intenta simular de dónde proceden las galaxias, tienen que poner estos agujeros negros al principio, pero no sabemos realmente cuáles eran las condiciones. Estas galaxias enanas con brotes de formación estelar son las análogas más cercanas que tenemos en el Universo de nuestro alrededor de las primeras galaxias en los albores del Universo", explica Whalen. Los autores concluyen que "nuestros resultados confirman que las galaxias cercanas que están formando estrellas pueden de hecho formar agujeros negros masivos y esto implica que también podían sus contrapartidas primordiales".

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Actualizado ( Martes, 21 de Abril de 2015 10:54 )
 

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