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Mayo 2016

Un fragmento único, originado durante la formación de la Tierra, vuelve tras miles de millones de años congelado

2/5/2016 de ESO / Science Advances

Ilustración del singular cometa rocoso C/2014 S3 (PANSTARRS)

Ilustración del singular objecto C/2014 S3 (PANSTARRS). Observaciones llevadas a cabo con el Very Large Telescope de ESO y el Telescopio Canadá Francia Hawai, muestran que este es el primer objeto descubierto en una órbita cometaria de período largo que tiene las características de un asteroide prístino del Sistema Solar interno. Puede proporcionar pistas importantes sobre cómo se formó el Sistema Solar. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

 

Los astrónomos han descubierto un objeto único que parece estar hecho de material interno del Sistema Solar de la época de la formación de la Tierra. Este objeto se habría conservado en la nube de Oort durante miles de millones de años. Observaciones llevadas a cabo con el Very Large Telescope de ESO y el Telescopio Canadá Francia Hawai, muestran que C/2014 S3 (PANSTARRS) es el primer objeto descubierto en una órbita cometaria de período largo que tiene las características de un asteroide prístino del Sistema Solar interno. Puede proporcionar pistas importantes sobre cómo se formó el Sistema Solar.

En un artículo que se publica hoy en la revista Science Advances, la autora principal, Karen Meech (de Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái) y sus colegas, concluyen que C/2014 S3 (PANSTARRS) se formó en el interior del Sistema Solar junto con la propia Tierra, pero fue expulsado en una fase muy temprana.

Sus observaciones indican que, más que un posible asteroide contemporáneo desviado hacia fuera, se trata de un cuerpo rocoso antiguo. Como tal, es una de las potenciales piezas fundamentales para formar planetas rocosos (como la Tierra) expulsado del Sistema Solar interno y conservado en el congelador de la nube de Oort durante miles de millones de años.

Karen Meech explica la inesperada observación: "Ya sabíamos de la existencia de muchos asteroides, pero todos han sido “cocinados” por el calor y la cercanía del Sol durante miles de millones de años. Este es el primer asteroide “en crudo” que hemos podido observar: se ha conservado en el mejor congelador que hay".

C/2014 S3 (PANSTARRS) fue originalmente identificado por el telescopio Pan-STARRS1 como un débil cometa activo a una distancia de algo más de dos veces la distancia Sol-Tierra. Su largo período orbital actual (alrededor de 860 años) sugiere que su origen está en la nube de Oort, y fue empujado hace relativamente poco tiempo a una órbita que lo acerca al Sol.

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Rusia retrasa el regreso de la tripulación de la ISS a la Tierra

2/5/2016 de Phys.org

At the Gagarin Cosmonaut Training Center in Star City, Russia, Expedition 46-47 backup crew members Anatoly Ivanishin of the Russian Federal Space Agency (Roscosmos, left), Kate Rubins of NASA (center) and Takuya Onishi of the Japan Aerospace Exploration Agency (right) listen to reporters’ questions in front of a Soyuz simulator Nov. 19 at the start of qualification exams. They are the backups to the prime crewmembers, Yuri Malenchenko of Roscosmos, Tim Kopra of NASA and Tim Peake of the European Space Agency, who will launch Dec. 15 in the Soyuz TMA-19M spacecraft from the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan for a six-month mission on the International Space Station.

En el centro de entrenamiento de cosmonautas Gagarin de la Ciudad de las Estrellas, la tripulación Anatoly Ivanishin de la agencia espacial federal rusa Roscosmos (izquierda), Kate Rubins de NASA (centro) y Takuya Onishi de la agencia de exploración aeroespacial japonesa (JAXA) (derecha) responde a las preguntas de los periodistas dentro de un simulador de Soyuz. Serán la primera tripulación que vuele a la ISS en un nuevo modelo mejorado de Soyuz, el MS. Crédito: NASA/Seth Marcantel.

 

La agencia espacial rusa anunció el viernes que el regreso de tres de los astronautas que actualmente se encuentran en la Estación Espacial Internacional se retrasará casi dos semanas en junio. "El aterrizaje de la Soyuz TMA-19M está previsto para el 18 de junio de 2016", según un comunicado de la agencia espacial Roscosmos, después de ser planeado inicialmente para el 5 de junio. 

La tripulación internacional integrada por el ruso Yury Malenchenko, el estadounidense Tim Kopra y Tim Peake, el primer astronauta británico que ha visitado la ISS, ha permanecido en la estación espacial desde el 15 de diciembre.

Roscomos anunció también un cambio en el calendario del próximo lanzamiento de una Soyuz tripulada a la ISS, informando de que tendrá lugar el 24 de junio en vez del 21 de junio. Llevará a Anatoly Ivanishin de Rusia, Kate Rubins de USA y Takuya Onishi de Japón al espacio.

El próximo vuelo será el primero de la nave espacial Soyuz MS, una versión mejorada del modelo TMA-M de Soyuz. Roscosmos comunicó que los cambios se han realizado para "aumentar la efectividad del trabajo de los astronautas", sin dar más detalles.

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Escondidas en el resplandor solar: la búsqueda de otras Tierras

2/5/2016 de JPL

The vacuum chamber at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, used for testing WFIRST and other coronagraphs. A star is simulated inside the chamber using light brought in by an optical fiber, and the light of this

La cámara de vacío del JPL de NASA en Pasadena, California, utilizada para realizar pruebas con WFIRST y otros coronógrafos. Dentro de la cámara se simula una estrella utilizando la luz de una fibra óptica, y la luz de esta "estrella" es suprimida por máscaras de los coronógrafos y espejos deformables. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Los humanos puede que no seamos los únicos en preguntarnos acerca de nuestro lugar en el Universo. Si hay alienígenas inteligentes pululando por el cosmos, ellos también podrían hacerse la pregunta que ha mantenido la atención de los humanos durante siglos: ¿estamos solos? Estos alienígenas podrían incluso tener telescopios espaciales gigantes dedicados al estudio de planetas lejanos y la búsqueda de vida. Si uno de esos telescopios captara una imagen de nuestro planeta con aspecto de canica azul, las pruebas de la presencia de bosques y muchas criaturas serán evidentes por la presencia de compuestos químicos sencillos: oxígeno, ozono, agua y metano.

Muchos terrestres en NASA esperan conseguir pistas químicas similares en planetas tipo Tierra fuera de nuestro Sistema Solar, también conocidos como exotierras, donde "exo" es la palabra griega para "externo". Los investigadores están desarrollando tecnologías nuevas con el objeto de construir misiones espaciales que no sólo tomen imágenes de estas exotierras sino también retratos químicos detallados llamados espectros. Los espectros separan la luz en sus colores componentes para revelar secretos de las atmósferas de los planetas, climas y posible habitabilidad.

En este sentido, NASA está desarrollando la tecnología de coronógrafos en varios laboratorios, incluyendo el JPL. Los coronógrafos son instrumentos introducidos a principios del siglo XX para estudiar nuestro Sol. Utilizan máscaras especiales para bloquear la luz del disco circular del Sol, de modo que los científicos pueden estudiar su atmósfera exterior o corona.

Ahora NASA está desarrollando coronógrafos más sofisticados para  bloquear la luz cegadora de otras estrellas y revelar planetas poco brillantes que podrían tener en órbita. Las estrellas brillan mucho más que sus planetas; por ejemplo, nuestro Sol es 10 000 millones de veces más brillante que la Tierra, parecido a las luces de un estadio de fútbol junto a una pequeña vela.

Existen varios tipos de coronógrafos en desarrollo para misiones espaciales. Una de ellas es WFIRST.  WFIRST es el acrónimo de Wide-Field Infrared Survey Telescope (telescopio de rastreo infrarrojo de gran campo). La misión WFIRST será capaz de identificad compuestos químicos en las atmósferas de exoplanetas tan pequeños como las supertierras, que son como los primos mayores de la Tierra, como  Kepler-452b, descubierto recientemente por la misión Kepler de NASA. Esto permitirá poner los fundamentos para los estudios futuros de exotierras más pequeñas.

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El astronauta británico corre una maratón en el espacio

2/5/2016 de Phys.org

European Space Agency astronaut Tim Peake runs on the International Space Station's treadmill on April 24, 2016  Read more at: http://phys.org/news/2016-04-uk-astronaut-tim-peake-marathon.html#jCp

El astronauta Tim Peake de la Agencia Espacial Europea (ESA) corre en la cinta de la Estación Espacial Internacional el 24 de abril de 2016, la maratón de Londres. Fuente: Phys.org. 

 

El astronauta británico Tim Peake corrió una maratón en el espacio en un tiempo récord, atado a la cinta de correr de la Estación Espacial Internacional, mientras miles de personas corrían la maratón de Londres abajo. Peake empezó la carrera con la cuenta atrás en un mensaje grabado en vídeo mientras los corredores esperaban en la línea de salida de la capital británica.

Luego se les unió a 400 km por encima de la Tierra en un acontecimiento simultáneo a bordo de la estación espacial. "¡Hola! ¿Os apetece una carrera?" había escrito en Twitter antes, adjuntando una fotografía de Londres desde lo alto. Siguió con un mensaje que envió tras completar la maratón, en el que señaló que mientras él corría 42 kilómetros, la Estación Espacial Internacional había viajado casi 100 000 kilómetros. 

Peake es la segunda persona que completa una maratón en el espacio, después de que la astronauta norteamericana Sunita Williams corriese la maratón de Boston en la ISS en 2007 con un registro de 4 horas, 23 minutos y 10 segundos. Pero Peake consiguió alcanzar el registro más rápido de la maratón en el espacio con un tiempo de 3 horas, 35 minutos y 21 segundos. La fundación Guinness anunció que se trataba de un nuevo récord mundial. "Guinness World Records puede confirmar que el astronauta de la ESA Tim Peake ha creado una nueva categoría de récord para la maratón más rápida en órbita", escribió esta fundación en su sitio web.

Peake estuvo ayudado por el entrenamiento a bordo de la estación espacial y un iPad que le mostraba una imagen en movimiento de la carrera. En tierra, en la capital británica, más de 39 000 personas completaron la maratón de Londres, el mayor número de participantes del evento, que cumplía su edición trigésimo sexta. El ganador en la categoría masculina fue Eliud Kipchoge de Kenya, que acabó en 2 horas, 3 minutos y 5 segundos. El título femenino se lo llevó la también keniata Jemima Sumgong, que llegó en 2 horas, 22 minutos y 58 segundos, a pesar de haberse golpeado la cabeza en una fuerte caída al principio de la carrera.

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Tres mundos potencialmente habitables hallados alrededor de una estrella enana ultrafría cercana

3/5/2016 de ESO / Nature

Ilustración de la estrella enana ultrafría TRAPPIST-1 desde la superficie de uno de sus planetas 1 of 5

Esta ilustración muestra una vista imaginaria de la superficie de uno de los tres planetas que orbitan a una estrella enana ultrafría a tan sólo 40 años luz de la Tierra, descubierto usando el telescopio TRAPPIST, instalado en el Observatorio La Silla de ESO. Estos mundos tienen tamaños y temperaturas similares a los de Venus y la Tierra y son los mejores objetivos encontrados hasta ahora para la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar. Son los primeros planetas descubiertos alrededor de una estrella tan pequeña y débil. Crédito: ESO/M. Kornmesser.
 

Utilizando el telescopio TRAPPIST, instalado en el Observatorio La Silla de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto tres planetas orbitando a una estrella enana ultrafría a tan solo 40 años luz de la Tierra. Estos mundos tienen tamaños y temperaturas similares a las de Venus y la Tierra y son los mejores objetivos encontrados hasta ahora para la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar. Son los primeros planetas descubiertos alrededor de una estrella tan pequeña y débil. Los nuevos resultados se publican en la revista Nature el 02 de mayo de 2016.

Un equipo de astrónomos dirigido por Michaël Gillon, del Instituto de Astrofísica y Geofísica de la Universidad de Lieja (Bélgica), ha utilizado el telescopio belga TRAPPIST [1] para observar la estrella 2MASS J23062928-0502285, ahora también conocida como TRAPPIST-1. Descubrieron que esta estrella débil y fría se desvanecía ligeramente a intervalos regulares, indicando que varios objetos pasaban entre la estrella y la Tierra [2]. Un análisis detallado mostró la presencia de tres planetas con tamaños similares al de la Tierra.

TRAPPIST-1 es una estrella enana ultrafría —mucho más fría y más roja que el Sol y apenas más grande que Júpiter—. Este tipo de estrellas son muy comunes en la Vía Láctea y muy longevas, pero esta es la primera vez que se han encontrado planetas alrededor de una de ellas. A pesar de estar tan cerca de la Tierra, esta estrella es demasiado débil y demasiado roja para poder verla a simple vista o incluso con un telescopio de aficionado de gran tamaño. Se encuentra en la constelación de Acuario (El aguador).

Observaciones de seguimiento llevadas a cabo con telescopios más grandes, incluyendo el instrumento HAWK-I, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de 8 metros de ESO, en Chile, han demostrado que los planetas que orbitan a TRAPPIST-1 tienen tamaños muy similares al de la Tierra. Dos de los planetas tienen períodos orbitales de cerca de 1,5 y 2,4 días respectivamente, y el tercer planeta tiene un período no tan bien determinado, en un rango de entre 4,5 y 73 días.

Aunque orbitan muy cerca de su estrella enana anfitriona, los dos planetas interiores sólo reciben cuatro y dos veces, respectivamente, la cantidad de radiación recibida por la Tierra, ya que su estrella es mucho más débil que el Sol. Esto los coloca en una posición más cercana a la estrella que la zona de habitabilidad de este sistema, aunque es posible que posean regiones habitables en sus superficies. El tercer planeta es exterior y todavía no se conoce muy bien su órbita, pero probablemente reciba menos radiación que la Tierra, aunque tal vez sea suficiente como para encontrarse dentro de la zona de habitabilidad.

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Aunque hirviendo, el agua sí modela el terreno marciano

3/5/2016 de CNRS / Nature Geoscience

The image to the left shows the context of where these avalanches occurred, with white boxes indicating the locations of the more detailed image portions shown to the right (all images are false color). Material, likely including fine-grained ice and dust and possibly including large blocks, has detached from a towering cliff and cascaded to the gentler slopes below. The occurrence of the avalanches is spectacularly revealed by the accompanying clouds of fine material that continue to settle out of the air. The largest cloud (upper images) traces the path of the debris as it fell down the slope, hit the lower slope, and continues downhill, forming a billowing cloud front. This cloud is about 180 meters (590 feet) across and extends about 190 m (625 ft) from the base of the steep cliff. Shadows to the lower left of each cloud illustrate further that these are three dimensional features hanging in the air in front of the cliff face, and not markings on the ground (sun is from the upper right).

Avalancha en los acantilados del polo norte marciano.  Estas avalanchas podrían ser consecuencia de agua procedente de la fusión de hielo del subsuelo, que hierve en cuanto alcanza la superficie, expulsando granos de material que se acumulan y acaban cayendo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona.

 

Actualmente, el agua líquida sólo existe en Marte en cantidades pequeñas, en forma de un líquido que hierve, y sólo durante el momento más cálido del día en verano. Su papel, por tanto, ha sido considerado insignificante hasta ahora. Sin embargo, un equipo internacional de científicos, que incluye investigadores del CNRS, Université de Nantes y Université Paris-Sud, encabezado por Marion Massé, del Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes (CNRS/Université de Nantes), ha demostrado que aunque el agua que emerge a la superficie de Marte empieza inmediatamente a hervir, crea una corriente inestable y turbulenta que puede expulsar sedimentos y provocar avalanchas secas. Por tanto, el flujo de pequeñas cantidades de un líquido hirviendo altera de manera significativa la superficie. El descubrimiento de este proceso exótico, desconocido en nuestro propio planeta, cambia radicalmente la interpretación de la superficie marciana, haciendo difícil la comparación directa entre flujos en la Tierra y en Marte.

Es bien conocido que el agua hierve a 100ºC. Pero esto es verdad sólo a nivel del mar, ya que depende de la presión atmosférica: a mayor altitud, más delgada es la atmósfera y más bajo es el punto de ebullición. Por ejemplo, en la cima del Everest el agua hierve a 60ºC. Pero en Marte, donde la atmósfera es mucho más delgada que en la Tierra, puede hervir a temperaturas tan bajas como 0ºC. Durante el verano marciano, cuando el hielo del subsuelo empieza a fundirse y aflora a la superficie, donde la temperatura media alcanza los 20ºC, inmediatamente empieza a hervir.

Los investigadores utilizaron una cámara de descompresión de buceo para reproducir la presión baja de la atmósfera marciana. Otro equipo realizó el mismo experimento pero con una cámara fría a la presión atmosférica de la Tierra. En ambas cámaras un bloque de hielo de agua puro, seguido por uno de hielo de agua salino fueron fundidos a una temperatura de 20ºC (como en el verano marciano) sobre una pendiente cubierta de arena.

El experimento demostró que en los flujos producidos bajo condiciones terrestres, el agua gradualmente se filtró por la arena, sin dejar ninguna señal en la superficie después de secarse. Sin embargo, lo que se observó en la cámara marciana fue muy diferente. El agua producida por el hielo en fusión empezó a hervir tan pronto como alcanzó la superficie, y el gas emitido provocó la expulsión de granos de arena. Estos crearon poco a poco crestas pequeñas delante de la corriente que, a medida que crecían, perdieron estabilidad y acabaron produciendo avalanchas de arena seca. El proceso fue incluso más violento a presiones más bajas. Al contrario de lo que se observa en la Tierra, la superficie, una vez seca, mostraba una serie de crestas.

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Los rayos gamma ausentes de una galaxia

3/5/2016 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal

Recent observations have detected high-energy gamma-ray emission for the first time from the massive, star-forming galaxy Arp 220 (shown here in optical wavelengths, as imaged by Hubble). [NASA/ESA/C. Wilson (McMaster University)]
Una nueva técnica de análisis de datos de Fermi ha permitido detectar, por primera vez, emisión de rayos gamma de alta energía en la masiva galaxia Arp 220 (mostrada aquí en longitudes de onda del óptico, en una imagen del Hubble). Crédito: NASA/ESA/C. Wilson (McMaster University).

El análisis reciente de datos obtenidos con el telescopio espacial de rayos gamma Fermi ha dado como resultado la primera detección de rayos gamma de alta energía emitidos por una galaxia cercana. Este descubrimiento revela más datos acerca de cómo las supernovas interaccionan con sus alrededores.

Tras una explosión estelar, los restos de la supernova se expanden, y acaban encontrándose con el medio interestelar que la rodea. Según los modelos teóricos, esto genera una fuerte onda de choque y una fracción de la energía cinética del material expulsado es transferida a los rayos cósmicos (radiación de alta energía compuesta principalmente por protones y núcleos atómicos). Hay mucho que todavía se desconoce acerca de este proceso, sin embargo. Una cuestión abierta es ¿qué fracción de la energía de la explosión de supernova se utiliza para acelerar estos rayos cósmicos?

En teoría, un modo de responder es buscar rayos gamma. En una galaxia con brotes de formación estelar, la colisión de los rayos cósmicos acelerados por la supernova con el denso medio interestelar se predice que producirá rayos gamma de alta energía. Esta radiación debería entonces escapar de la galaxia y ser visible para nosotros.

Sin embargo, las comprobaciones observacionales de este modelo han fallado con Arp 220. Esta galaxia cercana, muy luminosa en el infrarrojo, es el producto de un proceso de fusión que tuvo lugar hace 700 millones de años y que provocó un frenesí de nacimiento de estrellas. Debido a su interior polvoriento y los niveles extremos de formación de estrellas, durante mucho tiempo se ha predicho que Arp 220  emitiría rayos gamma producidos por rayos cósmicos acelerados por supernovas. Pero aunque habíamos buscado, la emisión de rayos gamma de esta galaxia no había sido detectada nunca, hasta ahora.

En un estudio reciente, un equipo de investigadores dirigido por Fang-Kun Peng (Nanjing University) reprocesó 7 años y medio de observaciones de Fermi de esta galaxia, utilizando el nuevo software de análisis Pass 8. El aumento de resolución que se consiguió con este análisis propició la primera detección de emisión de alta energía en Arp 220.

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Hubble observa una galaxia escondida en el firmamento

3/5/2016 de ESA / NASA

 

This striking NASA/ESA Hubble Space Telescope image captures the galaxy UGC 477, located just over 110 million light-years away in the constellation of Pisces (The Fish).

 

La galaxia de bajo brillo superficial UGC 477 en una imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. Crédito: ESA/Hubble & NASA; agradecimiento: Judy Schmidt.

 

UGC 477 es una galaxia de bajo brillo superficial (LSB, de sus iniciales en inglés). Postuladas por vez primera en 1976 por Mike Disney, la existencia de las galaxias LSB no fue confirmada hasta 1986 con el descubrimiento de Malin 1. Las galaxias LSB como UGC 477 están distribuidas más difusamente que las galaxias como Andrómeda y la Vía Láctea. Con un brillo superficial hasta 250 veces inferior al del cielo nocturno, estas galaxias son increíblemente difíciles de detectar.

La mayor parte de la materia presente en las galaxias LSB se encuentra en forma de gas hidrógeno en lugar de estrellas. A diferencia de los bulbos de las galaxias espirales normales, los centros de las galaxias LSB no contienen grandes números de estrellas. Los astrónomos sospechan que esto es debido a que las galaxias LSB se encuentran principalmente en regiones vacías de otras galaxias y, por tanto, han sufrido menos interacciones galácticas y fusiones capaces de instigar ritmos altos de formación de estrellas.

Las galaxias LSB como UGC 477, en cambio, parecen estar dominadas por materia oscura, lo que las convierte en objetos excelentes para estudiar con mayor profundidad esta esquiva sustancia. Sin embargo, debido a que están poco representadas en los catálogos de galaxias (debido a su bajo brillo característico) su importancia sólo ha sido reconocida recientemente.

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Pistas sobre volcanes bajo el hielo en el Marte antiguo

4/5/2016 de JPL

This graphic illustrates where Mars mineral-mapping from orbit has detected minerals that can indicate where a volcano erupted beneath an ice sheet. The site is far from any ice sheet on modern Mars, in an area where unusual shapes have been interpreted as a possible result of volcanism under ice. Image credit: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/ASU

Este gráfico señala los lugares donde un cartografiado orbital ha detectado minerales que pueden indicar la posición en la que un volcán entró en erupción bajo una capa de hielo. Estas localizaciones se hallan lejos de cualquier cubierta de hielo del Marte moderno, en una zona donde las formas inusuales de las montañas han sido interpretadas como un posible resultado de vulcanismo bajo el hielo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/ASU.

 

Algunos volcanes entraron en erupción bajo la capa de hielo de Marte hace miles de millones de años, lejos de cualquier cubierta de hielo actual del Planeta Rojo, según sugieren unas pruebas nuevas obtenidas por la nave Mars Reconnaissance Orbiter de NASA.

La investigación sobre estos volcanes ayuda a demostrar que existía gran cantidad de hielo en el Marte antiguo. También añade información acerca de un ambiente en el que se combinaban humedad y calor, que podría haber presentado condiciones favorables para la aparición de vida microbiana.

Sheridan Ackiss of Purdue University (USA) y sus colaboradores utilizaron el espectrómetro de cartografiado de minerales del orbitador para investigar la composición superficial de una región con una textura extraña, en el Marte austral, llamada Sisyphi Montes. La región está plagada de montañas de cimas planas. Otros investigadores habían señalado la similitud de su forma con la de los volcanes de la Tierra que entran en erupción bajo el hielo.

Cuando un volcán entra en erupción bajo una capa de hielo en la Tierra, el vapor rápidamente generado produce explosiones que perforan el hielo y expulsan cenizas a gran altura del cielo. Por ejemplo, la erupción de 2010 del Eyjafjallajökull de Islandia, que estaba cubierto de hielo, expulsó cenizas que afectaron a los vuelos aéreos en Europa durante una semana.

Los minerales característicos que se producen en este vulcanismo subglacial en la Tierra incluyen zeolitas, sulfatos y arcillas. Estos son precisamente los que la nueva investigación ha detectado en algunas de las montañas de cimas planas en la región de Sisyphi Montes, examinada por el espectrómetro Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), con una resolución de unos 18 m por pixel.

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Elegir las mejores estrellas para buscar planetas habitables

4/5/2016 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal

Artist’s illustration of an M-dwarf star surrounded by three planets. A recent study examines which stars make the best targets when searching for habitable exoplanets. [NASA/JPL-Caltech]

Ilustración de artista de una estrella enana M rodeada por tres planetas. Un estudio reciente examina qué estrellas son los mejores objetivos para buscar exoplanetas habitables. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Las estrellas enanas M son objetivos excelentes para las búsquedas de planetas porque la señal de un planeta en órbita es relativamente grande (y, por tanto, más fácil de detectar) alrededor de enanas pequeñas, poco brillantes, comparadas con las estrellas similares al Sol. Pero ¿es mejor o peor centrarse en esta clase de estrellas cuando se buscan planetas habitables tipo Tierra?

Las campañas de búsqueda de planetas por el método de la velocidad radial están basadas en la detección de señales en los espectros de las estrellas que indiquen que la estrella está "oscilando" debido a la atracción gravitatoria de un planeta en órbita. Por desgracia, la actividad estelar puede crear la misma señal que un planeta en órbita en el espectro de una estrella, algo que es particularmente problemático en el caso de las enanas M, puesto que pueden seguir siendo magnéticamente activas durante miles de millones de años. Para detectar con éxito planetas en órbita en las zonas habitables de sus estrellas hay que tener en cuenta este problema.

En un estudio reciente, dirigido por Elisabeth Newton (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), un equipo de investigadores emplea medidas ya publicadas para examinar los periodos de rotación de estrellas de secuencia principal de tipo M. Newton y sus colaboradores concluyen que en el rango de masas entre un cuarto y la mitad de la masa de nuestro Sol se encuentran los objetivos no ideales, puesto que sus periodos de rotación estelar coinciden con los periodos orbitales de sus zonas habitables, con lo que es posible obtener detecciones falsas de planetas.

Por otro lado, las enanas con menos de una décima de la masa del Sol mantendrán su actividad estelar y ritmos de rotación más rápidos durante la mayor parte de sus vidas, lo que tampoco las convierte en candidatas ideales.

En las búsqueda de exoplanetas habitables, las mejores candidatas son, por tanto, las enanas M medianas, con masas entre un décimo y un cuarto de la masa del Sol. Crear una muestra centrada en estas estrellas reducirá la probabilidad de que los planetas encontrados en las zonas habitables de la estrella sean falsas detecciones. Esto permitirá compilar un catálogo de planetas potencialmente habitables que podrán en el futuro seguir siendo estudiados con observaciones de sus atmósferas.

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Curiosity perfora un agujero en la zona de fracturas llamada Lubango

4/5/2016 de Phys.org

Curiosity rover reached out with robotic arm and drilled into ‘Lubango’ outcrop target on Sol 1320, Apr. 23, 2016, in this photo mosaic stitched from navcam camera raw images and colorized. Lubango is located in the Stimson unit on the lower slopes of Mount Sharp inside Gale Crater. MAHLI camera inset image shows drill hole up close on Sol 1321. Credit: NASA/JPL/MSSS/Ken Kremer/kenkremer.com/Marco Di Lorenzo   Read more at: http://phys.org/news/2016-05-curiosity-cores-hole-lubango-fracture.html#jCp

El rover Curiosity perfora con su brazo robótico la formación rocosa llamada "Lubango". El recuadro muestra una imagen de la cámara MAHLI donde se ve de cerca el agujero. Crédito: NASA/JPL/MSSS/Ken Kremer/kenkremer.com/Marco Di Lorenzo.

 

El rover Curiosity Mars Science Laboratory (MSL) de NASA ha perforado con éxito un nuevo agujero en Marte en un fascinante afloramiento rocoso de arenisca en la zona de fracturas Lubango el pasado 23 de abril, durante Sol 1320, y ahora está analizando cuidadosamente el material agitado y filtrado buscando pistas acerca del pasado acuoso de Marte en la meseta Naukluft Plateau.

"¡Tenemos un nuevo agujero perforado en Marte!" anunció Ken Herkenhoff, geólogo, miembro del equipo científico del MSL. Lubango constituye la décima campaña de perforación desde que el robot de una tonelada de peso aterrizó sobre el Planeta Rojo hace unos 44 meses dentro del cráter Gale.

Después de transferir la muestra extraída al instrumento CHIMRA para cribarla, sólo una porción de menos de 0.15 mm de material filtrado fue pasada con éxito al laboratorio de química miniaturizado CheMin en el cuerpo del rover. CheMin está ahora analizando la muestra y enviará datos mineralógicos a los científicos en tierra para su interpretación.

Los científicos eligieron Lubango como el décimo objetivo de perforación después de comprobar que se trata de un lecho de roca arenisca alterado y que mostraba un contenido inusualmente alto en sílice, según análisis realizados utilizando el instrumento láser ChemCam, montado en el mástil del rover.

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Los científicos componen un mapa global de Plutón con las imágenes más nítidas tomadas durante el paso de New Horizons

4/5/2016 de Phys.org

NASA’s New Horizons mission science team has produced this updated panchromatic (black-and-white) global map of Pluto. Credit: NASA/JHUAPL/SWRI  Read more at: http://phys.org/news/2016-05-scientists-fresh-global-pluto-comprising.html#jCp

El equipo científico de la misión New Horizons de NASA ha producido este mapa global pancromático (blanco y negro) actualizado de Plutón. Crédito:  NASA/JHUAPL/SWRI.

 

El equipo científico de la misión New Horizons de NASA que desveló el aspecto real de Plutón, escondido hasta el paso de la nave espacial en julio de 2015, ha publicado un nuevo mapa global que muestra la imagen más nítida y espectacular del misterioso mundo helado.

El mapa global de Plutón recién actualizado está formado por todas las imágenes de la más alta resolución transmitidas a la Tierra hasta ahora y proporciona la mejor perspectiva hasta la fecha. Antes de nuestro primer paso por el sistema planetario de Plutón hace apenas 8 meses, el planeta no era más que una mancha borrosa con muy poco que pudiera identificarse como estructuras de la superficie, incluso en las imágenes de telescopio más potentes obtenidas con el telescopio espacial Hubble.

Justo en el centro del mapa nuevo está la cautivadora región con forma de corazón conocida informalmente como Tombaugh Regio, desvelada en toda su gloria, dominando este mundo diminuto.

El mapa global pancromático (blanco y negro) de Plutón incluye las últimas imágenes recibidas hasta el 25 de abril. Las resoluciones de los pixeles cambian mucho en distintas partes del mapa cuando se mira de izquierda a derecha, dependiendo del hemisferio de Plutón que se encontraba más cerca de la nave espacial durante el paso cercano. Cambian desde la resolución más alta  de 235 m por pixel en el centro a 30 km por pixel en los bordes izquierdo y derecho.

Ahora el equipo de científicos está trabajando en la composición de un mapa actualizado en color.

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Imágenes de manchas estelares proporcionan datos sobre el Sol primitivo

5/5/2016 de University of Michigan / Nature

A polar starspot can be seen on the star zeta Andromedae. The placement of the spot shows how the magnetic activity of this large, fast-spinning star differs from the present-day magnetic activity of our sun. This image is shaped in this way because it's a projection of the star that allows researchers to see the star's entire surface. Images courtesy: Rachael Roettenbacher and John Monnier

Puede verse una mancha estelar polar en la estrella zeta Andromedae. La posición de la mancha muestra la diferencia que existe entre la actividad magnética de esta gran estrella que gira rápidamente y la actividad magnética actual de nuestro Sol. La imagen tiene forma alargada porque es una proyección de la estrella que permite a los investigadores ver su superficie entera. Cortesía de Rachael Roettenbacher y John Monnier.

 

Astrónomos de la Universidad de Michigan han tomado imágenes detalladas de una estrella cercana que muestra manchas estelares, análogas a las manchas solares de nuestro Sol. Los investigadores han empleado una técnica de interferometría para construir esencialmente la primera secuencia en lapso de tiempo de la estrella zeta Andromedae durante sus rotaciones de 18 días. Zeta Andromedae está a unos 181 años luz de distancia en la constelación boreal de Andrómeda.

El patrón de manchas que los astrónomos observaron en la estrella es muy diferente a cómo se disponen normalmente en nuestro Sol. Los investigadores afirman que el descubrimiento contradice las teorías actuales de cómo los campos magnéticos de las estrellas influyen en su evolución. Al mismo tiempo, proporcionan a los científicos una idea de cómo se comportó probablemente el Sol en su infancia, cuando el Sistema Solar se estaba formando, hace miles de millones de años.

"Es importante comprender la historia del Sol porque ella dicta la historia de la Tierra, su formación y el desarrollo de la vida", comenta Rachael Roettenbacher, directora de la investigación. "Cuanto mejor podamos definir las condiciones del ambiente solar en la época en que apareció la vida, mejor podremos entender los requerimientos necesarios para la formación de vida, Estas son las imágenes de más alta calidad de una estrella que no es nuestro Sol que tenemos".

Las manchas solares y estelares son áreas más frías y oscuras de la capa exterior de una estrella, que aparecen cuando regiones donde el campo magnético es más intenso bloquean el flujo de calor y energía localmente. En el Sol, las manchas sólo se forman en bandas justo por encima y por debajo de su ecuador. No así en zeta Andromedae. Las imágenes nuevas muestran una mancha en la región del polo norte y varias manchas adicionales que se reparten por latitudes más bajas. "Ahora podemos ver que la formación de manchas no está restringida sólo a bandas simétricas alrededor del ecuador como ocurre con las manchas solares. Vemos manchas en ambos hemisferios y a todas las latitudes. Esto no puede explicarse extrapolando teorías sobre le campo magnético del Sol".

Y las manchas adicionales a latitudes más bajas están tan extendidas por una región fría tan grande que los científicos afirman haber encontrado pruebas de que los campos magnéticos pueden suprimir el flujo de calor a través de una gran parte de la superficie de una estrella, y no sólo en las manchas. Los astrónomos emplean las temperaturas de las estrellas para estimar sus edades, así que necesitan saber si hay algo, como regiones frías extensas, que está arruinando esas medidas de la temperatura.

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Las interacciones de Plutón con el viento solar, parecidas a las de planetas mayores

5/5/2016 de Princeton University / Journal of Geophysical Research: Space Physics

The first analysis of Pluto's interaction with the ubiquitous space plasma known as the solar wind found that Pluto has some unique and unexpected characteristics that are less like a comet and more like larger planets. Previously, most researchers thought that Pluto was characterized more like a comet, which has a large region of gentle slowing of the solar wind, as opposed to the abrupt diversion of solar wind that a planet such as Mars or Venus would have. (Courtesy of NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Plutón es más parecido a los planetas grandes que a los cometas en su interacción con el viento solar, el plasma de partículas con carga eléctrica que emite el Sol y baña todo el Sistema Solar. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute. 

 

Plutón posee algunas características menos parecidas a las de un cometa y más similares a las de planetas mucho más grandes, según el primer análisis de la interacción de Plutón con el ubicuo plasma espacial conocido como viento solar.

Los investigadores, que han utilizado datos reunidos por la nave espacial New Horizons de NASA en su paso por Plutón de julio de 2015, han observado por primera vez viento solar procedente de Plutón, descubriendo que su interacción es única e inesperada. El viento solar es el plasma (partículas con carga eléctrica) que el Sol arroja hacia el Sistema Solar a la velocidad supersónica de 1.6 millones de kilómetros por hora, bañando planetas, asteroides, cometas y el espacio interplanetario en una sopa principalmente de electrones y protones.

"Es un tipo de interacción que no habíamos visto en ningún otro lugar de nuestro Sistema Solar", comenta el director del trabajo, David McComas. "Los resultados son asombrosos. Estamos fascinados y sorprendidos", comenta. Anteriormente, la mayoría de los investigadores pensaba que Plutón tenía más las características de un cometa, que posee una región donde frena suavemente el viento solar, en contraposición con el desvío brusco del viento solar propio de planetas como Marte o Venus. Sin embargo, como un coche que funciona a gasolina y electricidad, Plutón es también un híbrido, según los investigadores.

"Esta es una interacción  intermedia, de un tipo completamente nuevo. No es como la de los cometas y no es como la de los planetas. Está a medio camino entre las dos", afirma McComas. Debido a que se encuentra tan lejos del Sol y a que es tan pequeño, los científicos pensaban que la gravedad de Plutón no sería suficiente para retener iones pesados en la atmósfera. Pero "la gravedad de Plutón claramente es suficiente para mantener el material confinado", comenta McComas.

Además, los científicos descubrieron que solo una pequeña parte de la atmósfera de Plutón está formada por partículas neutras que se convierten en iones con carga eléctrica y son barridos al espacio. "Esto es al revés en muchos otros planetas, en los que las partículas neutras permanecen relativamente cerca del planeta", afirma Michael Liemohn, de la Universidad de Michigan. "Un ion se ve afectado por las fuerzas eléctricas y magnéticas presentes en el Sistema Solar, que pueden causar procesos de aceleración muy eficientes", sigue Liemohn. "Pero en Plutón, McComas y sus colaboradores encuentran que sólo una parte pequeña de la atmósfera abandona el planeta en forma de iones".

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Cráteres producidos por cometas: literalmente crisoles de vida en la Tierra

5/5/2016 de Trinity College Dublin / Geochimica et Cosmochimica Acta

El cráter de Sudbury aparece en la imagen como el óvalo situado debajo a la izquierda del lago Wanapitei, en la esquina superior derecha de la imagen.

El cráter de Sudbury aparece en la imagen como el óvalo situado debajo a la izquierda del lago Wanapitei, en la esquina superior derecha de la imagen. Creado con NASA WorldWind por User:Vesta utilizando una imagen visible tomada por el satélite Landsat 7.

 

Geoquímicos del Trinity College Dublin pueden haber encontrado la solución a un problema que ha sido objeto de debate durante mucho tiempo: dónde y cómo se inició la vida en la Tierra.

En un artículo que acaban de publicar en la revista Geochimica et Cosmochimica Acta, el equipo de investigadores propone que los grandes impactos de meteoritos y cometas contra el mar crearon estructuras que proporcionaron las condiciones favorables a la vida. El agua entonces reaccionó con la roca caliente por los impactos sintetizando moléculas orgánicas complejas, y el propio recinto cerrado del cráter se convirtió en un microhábitat donde la vida pudo florecer.

Durante mucho tiempo se ha sugerido que el material meteorítico y cometario que bombardeó la Tierra primitiva aportó los materiales en bruto (moléculas orgánicas complejas, como la glicina, beta-alanina, el ácido gamma-amino-eta-butírico y el agua) así como la energía necesaria para la síntesis. Según la nueva investigación, los cráteres de impacto fueron ambientes ideales que permitieron las reacciones por las cuales aparecieron las primeras raíces de la vida.

Esta conclusión está basada en el estudio realizado en un cráter de impacto en Sudbury, Ontario, Canadá. Los análisis químicos y de isótopos de carbono de muestras tomadas por toda la cuenca revelaron una interesante secuencia de eventos. Lo primero que resultó evidente es que el cráter estuvo lleno de agua del mar muy al principio y siguió siendo submarino durante el proceso de deposición. Es importante el hecho de que el agua de la cuenca estuviera aislada del resto del océano durante un tiempo suficientemente largo para permitir el depósito de más de 1.5 km de roca volcánica y sedimentos. El relleno inferior está compuesto por rocas que se formaron cuando el agua entró en el cráter, cuyo suelo había quedado cubierto por roca caliente fundida en el impacto. Reacciones de enfriamiento provocaron el depósito de rocas volcánicas y promovieron la actividad hidrotermal. Sobre estos depósitos, el carbono reducido empieza a aparecer dentro del relleno de la cuenca y los productos volcánicos se hacen más basálticos.

Anteriormente, la sorprendente presencia de carbono en estas rocas se explicó por procesos de lavado desde fuera de la cuenca del cráter. Sin embargo, los datos nuevos demuestran que fue vida microbiana dentro de la cuenca del cráter la responsable de la acumulación de carbono y también del consumo de nutrientes vitales, como los sulfatos.

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Planeta 9: un mundo que no debería de existir

5/5/2016 de CfA / The Astrophysical Journal Letters

Artist's conception of Planet Nine. Caltech/R. Hurt (IPAC)

Ilustración de artista del hipotético Planeta Nueve de nuestro Sistema Solar. Créditos:  Caltech/R. Hurt (IPAC).

 

A principios de año, un equipo de científicos presentó pruebas de la existencia del Planeta Nueve, un planeta con la masa de Neptuno en una órbita elíptica 10 veces más lejos de nuestro Sol que Plutón. Desde entonces, los teóricos se han preguntado cómo pudo acabar este planeta en una órbita tan lejana. Nuevas investigaciones realizadas por astrónomos del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) examinan varios escenarios y encuentran que la mayoría tienen probabilidades bajas. Por consiguiente, la presencia del Planeta Nueve sigue siendo un misterio.

"Las pruebas apuntan a que el Planeta Nueve existe, pero no podemos explicar de manera fiable cómo se produjo", comenta la astrónoma Gongjie Li, de CfA. El Planeta Nueve rodea a nuestro Sol desde una distancia de entre 400 y 1500 unidades astronómicas (una unidad astronómica es la distancia media de la Tierra al Sol, o unos 150 millones de kilómetros). Esto lo coloca mucho más lejos que todos los demás planetas de nuestro Sistema Solar. La pregunta es entonces, ¿se formó allí o se formó en otro lugar y llegó a su inusual órbita más tarde?

Li y su colaborador Fred Adams (University of Michigan) realizaron millones de simulaciones por computadora para estudiar las tres posibilidades. La primera y más probable supone que una estrella pasó y atrajo al Planeta Nueve hacia afuera. Una interacción así no sólo habría llevado al planeta a una órbita mayor sino también más elíptica. Y dado que el Sol se formó en un cúmulo de estrellas con varios miles de vecinas, tales encuentros estelares fueron más habituales en los primeros días de la historia de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, una interacción de este tipo es más probable que hubiera expulsado completamente al planeta de nuestro Sistema Solar.

Li y Adams consideraron otras dos posibilidades: que el Planeta Nueve sea un exoplaneta capturado de un sistema solar que pasaba cerca, o que se trata de un planeta a la deriva que fue capturado cuando pasó cerca de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, los investigadores concluyen que las posibilidades de cada uno de estos escenarios son menores del 2 por ciento.

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ALMA mide la masa de un agujero negro con precisión extrema

6/5/2016 de National Radio Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal Letters

Combined image of NGC 1332 shows the central disk of gas surrounding the supermassive black hole at the center of the galaxy. New ALMA observations traced the motion of the disk, providing remarkably precise measurements of the black hole's mass: 660 million times the mass of our Sun. The main image is from the Carnegie-Irvine Galaxy Survey. The box in the upper left is from the Hubble Space Telescope and shows the galaxy's central region in infrared light; the dusty disk appears as a dark silhouette. The ALMA image, upper right box, shows the rotation of the disk, enabling astronomers to calculate its mass. The red region in the ALMA image represents emission that has been redshifted by gas rotating away from us; the blue represents emission blue-shifted by gas rotating toward us. The range of colors represents rotational speeds up to 500 kilometers per second.

Esta imagen combinada de NGC 1332 muestra el disco central de gas que rodea el agujero negro supermasivo del centro de la galaxia. Las nuevas observaciones de ALMA del movimiento del disco han permitido determinar de manera precisa la masa del agujero negro: 660 millones de veces la masa del Sol. El recuadro izquierdo muestra una imagen del telescopio espacial Hubble de la región central de la galaxia en luz infrarroja. El recuadro derecho muestra el disco de rotación observado por ALMA: el azul representa emisión desplazada al azul por gas que se mueve hacia nosotros y el rojo representa emisión de gas que se aleja de nosotros. Crédito: A. Barth (UCI), ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); NASA/ESA Hubble; Carnegie-Irvine Galaxy Survey.


Los agujeros negros supermasivos, algunos de los cuales pesan entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol, dominan los centros de sus galaxias huésped. Para determinar la masa real de un agujero negro supermasivo, los astrónomos deben de medir la intensidad de su atracción gravitatoria sobre las estrellas y nubes de gas que pululan a su alrededor.

Utilizando el conjunto de radiotelescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos ha observado a una profundidad notable en el corazón de una galaxia elíptica cercana para estudiar el movimiento de un disco de gas interestelar frío que rodea al agujero negro supermasivo que hay en su centro. Estas observaciones constituyen una de las mediciones más precisas hasta la fecha de un agujero negro fuera de nuestra Galaxia, ayudando a establecer las dimensiones de estos gigantes cósmicos.

Para alcanzar este resultado, Aaron Barth, director del trabajo, junto con su equipo, empleó ALMA para medir la velocidad del gas de monóxido de carbono en órbita alrededor del agujero negro del centro de NGC 1332, una galaxia elíptica masiva aproximadamente a 73 millones de años luz de la Tierra, en dirección a la constelación austral de Eridano.

"La medida de la masa precisa de un agujero negro es muy difícil, incluso con los telescopios más potentes de la Tierra o del espacio", comenta Barth. "ALMA tiene la posibilidad revolucionaria de observar discos de gas frío alrededor de agujeros negros supermasivos a escalas suficientemente pequeñas para que podamos distinguir la influencia del agujero negro sobre la velocidad de rotación del disco".

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Compilan una lista de gases que podrían guiar la búsqueda de vida en exoplanetas

6/5/2016 de Astrobiology

Astronomers can study the starlight that filters through exoplanet atmospheres, searching for signatures of molecules that may be signs of life. - See more at: http://www.space.com/31519-alien-life-hunt-biosignatures-exoplanet-atmospheres.html#sthash.DvLf1Exl.dpuf

Los astrónomos pueden estudiar la luz estelar que se filtra a través de las atmósferas de los exoplanetas, buscando señales de moléculas que puedan ser indicadoras de la presencia de vida. Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScI).

 

Una nueva estrategia que pretende maximizar las posibilidades de identificar planetas en órbita alrededor de estrellas cercanas que alberguen vida se concentra en crear una lista completa de moléculas que podrían estar presentes en las atmósferas de estos exoplanetas. Los gases bioindicadores, emitidos por formas de vida exoplanetarias, podrían ser detectados remotamente con telescopios espaciales, pero estos gases podrían tener composiciones bastante diferentes a las de los de la atmósfera terrestre, según un nuevo estudio.

S. Seager, W. Bains, y J.J. Petkowski, MIT (Cambridge, USA) y Rufus Scientific (Cambridge, U.K.), proponen que todas las potenciales moléculas volátiles y estables deberían de ser consideradas como posibles gases bioindicadores. En su trabajo, los investigadores establecen las bases para identificar tales gases llevando a cabo una búsqueda masiva de moléculas con seis o menos átomos que no sean de hidrógeno. Describen cómo esta lista exhaustiva de moléculas pequeñas puede ayudar a afianzar nuestra comprensión de los límites de la bioquímica en la Tierra.

"Este trabajo me recuerda el viaje de Darwin a bordo del Beagle, explorando la vasta diversidad de la vida navegando alrededor del mundo", explica Nancy Y. Kiang, de NASA. "En la búsqueda de vida fuera de nuestro planeta, nos encontramos actualmente en una fase igual de emocionante, todavía inicial pero evolucionando rápidamente, de exploración a medida que se acelera el descubrimiento de exoplanetas. En lugar de pescar criaturas extrañas del fondo del mar, los autores han buscado y encontrado miles de curiosas moléculas de gas potencialmente bioindicadoras. Éstas inspirarán un nuevo corpus de investigación para identificar también moléculas mayores, investigando su origen y destino, y su expresión potencial en exoplanetas como señales de vida".

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Encuentran el segundo frente de choque más potente en cúmulos de galaxias en proceso de fusión

6/5/2016 de Phys.org / Astrophysical Journal Letters

The RGB (Red Green Blue image) of the cluster. Red color shows optical radiation, Green shows Radio and Blue color shows X-rays emission. Credit: Chandra X-Ray Observatory   Read more at: http://phys.org/news/2016-05-strongest-merging-galaxy-clusters.html#jCp

Imagen en verde, rojo y azul del cúmulo. El color rojo muestra radiación óptica; el verde, emisión radio; y el azul muestra emisión de rayos X. Crédito: observatorio de rayos X Chandra.

 

El estudiante de doctorado Sarthak Dasadia de la Universidad de Alabama en Huntsville (USA) ha descubierto el segundo frente de choque más potente observado en cúmulos de galaxias en proceso de fusión, en el cúmulo de galaxias Abell 655, superado en potencia solo por el frente de choque del Cúmulo de la Bala.

El frente está viajando a unos asombrosos 2700 kilómetros por segundo, a unas 3 veces la velocidad local del sonido en el cúmulo. Por comparación, la nave espacial Juno de NASA se convirtió en 2013 en el objeto hecho por humanos más rápido, cuando fue impulsado alrededor de la Tierra hacia Júpiter a unos modestos 40 kilómetros por segundo.

"El estudio de cúmulos de galaxias ha demostrado ser crucial para nuestra comprensión de cómo evolucionan estos objetos de escala tan grande", afirma Dasadia. Los frentes de choque proporcionan oportunidades únicas para estudiar fenómenos en el medio intracúmulo, el plasma caliente que hay entre las galaxias.

"Esto podría abrir una puerta para que la gente realice muchos estudios diferentes basados en lo que he descubierto", comenta Dasadia. Los científicos observan los frentes de choque en los cúmulos de galaxias para estudiar la materia oscura, el campo magnético en el espacio intracúmulo, la aceleración de partículas y la transferencia de energía en el medio intracúmulo.

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Las pruebas de ASKAP conducen al descubrimiento de un agujero negro "monstruoso"

6/5/2016 de Science Network Western Australia

ASKAP antennas. Credit: CSIRO

Las antenas de ASKAP. Crédito: CSIRO.

Imagínese probar un nuevo par de gafas y, al mirar alrededor para probarlas, ve un monstruo; esto es exactamente lo que ha ocurrido cuando las antenas de ASKAP fueron dirigidas hacia un grupo de tres galaxias en proceso de fusión, a 1800 millones de años luz. El monstruo en cuestión es un agujero negro supermasivo con una masa de 3 mil millones de veces la del Sol.

Se piensa que todas las galaxias contienen un enorme agujero negro en su centro, pero éste se ha hecho gigantesco para los estándares cósmicos. Es 750 veces mayor que el agujero negro del centro de la Vía Láctea, que tiene unos modestos 4 millones de masas solares.

Los agujeros negros crecen acumulando material, incluyendo otros agujeros negros que se acercan demasiado y, en este caso, se han unido los agujeros negros de tres galaxias.

La Dra. Lisa Harvey-Smith, de CSIRO, y su equipo conocían la existencia de una potente fuente de ondas de radio, conocida como máser astrofísico, en el grupo de galaxias y apuntaron el conjunto de antenas hacia él. Los resultados fueron comprobados por los telescopios del Australia Telescope Compact Array de Narrabri, que descubrió que el gas que forma el máser se estaba desplazando a unos 600 kilómetros por segundo, o a unas 500 veces la velocidad de un cartucho disparado con un rifle. Conocer la velocidad del gas les permitió medir directamente la masa del agujero negro que estaba haciendo girar al gas.

ASKAP (de Australian Square Kilometre Array Pathfinder) es el precursor de SKA (Square Kilometer Array) y está siendo construido en Murchinson (Australia). Cuando esté finalizado dispondrá de 36 antenas idénticas, cada una de 12 metros de diámetro, que funcionarán unidas como un solo instrumento. "Las 36 antenas estarán en línea en 2018", comenta la Dra. Harvey-Smith. "Actualmente tenemos nueve antenas realizando el comisionado y pruebas,y nuestro programa científico inicial comenzará cuando tengamos 12 antenas listas".

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Brillantes galaxias polvorientas esconden compañeras secretas

9/5/2016 de University of Sussex / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

By combining the observing powers of Herschel with the ground-based Keck telescopes, astronomers have characterised hundreds of previously unseen

El campo de COSMOS observado en el infrarrojo por el observatorio espacial Herschel de la ESA. Casi todas las fuentes individuales en la imagen de baja resolución de Herschel han resultado corresponder a varias galaxias en lugar de una sola y las altísimas tasas de formación de estrellas medidas para cada fuente de Herschel se reparten ahora entre varias galaxias. Crédito: ESA/Herschel/SPIRE/HerMES.

 

Un nuevo estudio dela Universidad de Sussex ha aclarado qué es lo que yace tras el polvo caliente visible en el Universo lejano. Los investigadores han descubierto que el brillo del polvo caliente que llega hasta nuestro planeta a menudo se debe a tres o cuatro galaxias en lugar de a una sola, como habían asumido los científicos anteriormente.

La Dra. Jillian Scudder, autora principal del estudio, comenta: "Es un resultado realmente interesante porque cuando asumíamos que una galaxia tenía que ser la responsable de toda la emisión del polvo, ello implicaba que la galaxia debía de estar formando un número tremendo de estrellas nuevas". "La formación de ese número de estrellas en una galaxia tan temprano en el Universo es bastante difícil de explicar. Al descubrir que cada galaxia es realmente dos o tres galaxias, hemos bajado el número de estrellas que esas galaxias deben de estar produciendo a un tercio".

Las observaciones en el infrarrojo tienen resoluciones relativamente bajas, así que cada objeto observado por el observatorio espacial Herschel está embrronado sobre un área que es unas 26 veces mayor que la Vía Láctea entera. Pero si miras a la misma zona de cielo con mejor resolución, aparecen varias galaxias, no sólo una.

La Dra. Scudder añade: "Incluso después de revelarse como galaxias múltiples, cada una de estas galaxias es todavía muy brillante y está formando muchas estrellas nuevas. El hecho de que haya varias estrellas brillantes tan cerca unas de otras en el cielo puede significar que están interaccionando entre sí, lo podría ayudar a explicar por qué son tan brillantes".

El estudió investigó una muestra de 360 objetos detectados a 250 micras por Herschel en el campo de Cosmos, revelando que la muestra está constituida casi por completo (95%) por al menos dos galaxias brillantes polvorientas escondidas en las imágenes de baja resolución de Herschel.

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Detectan la doble estructura de cáscara de cacahuete de dos galaxias

9/5/2016 de Royal Astronomical Society /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

The large (peanut shell)-shaped bulge at the centre of the disc galaxy NGC 128. Credit: Sloan Digital Sky Survey / Aladin Sky Atlas / A.Graham, B.Ciambur (Swinburne University of Technology)

El gran bulbo, con forma de cacahuete, del centro de la galaxia de disco NGC 128. Crédito: Sloan Digital Sky Survey / Aladin Sky Atlas / A.Graham, B.Ciambur (Swinburne University of Technology).

 

Astrónomos de a Universidad de Tecnología Swinburne (Melbourne, Australia), han descubierto una estructura con una forma poco habitual en dos galaxias de disco cercanas. El equipo de Swinburne han desarrollado recientemente un nuevo software de imágenes que permite observar la forma doble de cáscara de cacahuete formada por la distribución de estrellas que sobresalen de los centros (bulbos) de estas galaxias. 

Utilizando datos del telescopio espacial Hubble y del proyecto Sloan Digital Sky Suyrvey, los investigadores se dieron cuenta de que dos de las galaxias que estaban estudiando, NGC 128 y NGC 2549, eran bastante excepcionales.  Se encuentran a unos 200 y 60 millones de años luz, respectivamente, en las constelaciones de Piscis y Lince, y muestra una configuración de cáscara de cacahuete con dos capas separadas dentro de la distribución tridimensional de las estrellas. "Irónicamente, estas estructuras con forma de cacahuete están muy lejos de tener el tamaño de un cacahuete", comenta el profesor Alister Graham, coautor de la investigación. "Consisten en miles de millones de estrellas que típicamente abarcan hasta un cuarto de la longitud de las galaxias".

Aunque ya se sabía que los bulbos de las dos galaxias tenían una capa con forma de cacahuete, los astrónomos no habían observado nunca la segunda estructura, menos brillante, en ninguna galaxia. "Parecen las cáscaras de dos cacahuetes, con una cuidadosamente introducida dentro de la otra; es la primera vez que se observa un fenómeno así", comenta Bogdan Ciambur, el estudiante de doctorado que ha dirigido la investigación. "Esperamos que la anatomía sorprendente de las galaxias nos proporcione una visión única de sus pasados. Descifrar su historia puede darnos datos sobre las transformaciones que las galaxias, como nuestra propia Vá Láctea, pueden experimentar".

Los astrónomos piensan que los bulbos con forma de cacahuete están relacionados con la distribución en forma de barra de las estrellas que cruza los centros de muchos discos galácticos en rotación. Cada una de las dos galaxias observadas contiene dos de estas barras, y se piensa que un modo en el que pueden originarse las estructuras con forma de cacahuete es cuando estas barras se doblan por encima y por debajo del disco central de la galaxia.

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Los chorros de Encélado: sorpresas a la luz de las estrellas

9/5/2016 de JPL

This set of images from NASA's Cassini mission shows how the gravitational pull of Saturn affects the amount of spray coming from jets at the active moon Enceladus. Enceladus has the most spray when it is farthest away from Saturn in its orbit (inset image on the left) and the least spray when it is closest to Saturn (inset image on the right).

Este conjunto de imágenes de la misión Cassini de NASA muestra cómo la atracción gravitatoria de Saturno afecta a la cantidad de materia procedente de los chorros de la luna activa Encélado. Encélado expulsa más cuando se encuentra más lejos de Saturno en su órbita (recuadro a la izquierda) y menos cuando se encuentra en el punto más cercano a Saturno (recuadro derecho).

 

Durante una sesión reciente de observación de estrellas, la nave espacial Cassini de NASA observó el paso de una estrella brillante por detrás del penacho de polvo y gas que escupe la luna helada Encélado de Saturno. Al principio, los datos de la observación hicieron que los científicos se rascaran las cabezas. Lo que vieron no encajaba con sus predicciones.

Las observaciones han proporcionado un dato nuevo sorprendente sobre la notable actividad geológica en Encélado: parece que por lo menos algunos de los chorros pequeños que surgen de la superficie de la luna explotan con mayor furia cuando la luna se encuentra más lejos de Saturno en su órbita.

Exactamente cómo ocurre esto no está nada claro, pero la observación da a los teóricos posibilidades nuevas para reflexionar sobre los giros y cambios en la "fontanería" que hay bajo la superficie congelada de la luna. Los científicos ansían este tipo de pistas porque, bajo su capa congelada de hielo, Encélado es un mundo con un océano que podría contener los ingredientes para la vida.

Observaciones previas con Cassini habían mostrado que las erupciones expulsaban tres veces más polvo helado al espacio cuando Encélado se acercaba al punto más alejado de su órbita elíptica alrededor de Saturno. Pero hasta ahora, los científicos no habían tenido la oportunidad de ver si la componente de gas de las erupciones (que constituye la mayor parte de la masa del penacho) también aumenta en este momento.

Así, el 11 de marzo  de 2016, Cassini puso su mirada sobre Epsilon Orionis, la estrella central del Cinturón de Orión. En el momento esperado, Encélado y su penacho se deslizaron por delante de la estrella, y Cassini midió cuánto el vapor de agua del penacho ocultaba el brillo de la estrella, revelando la cantidad de gas presente en la pluma. Sólo detectaron un aumento del 20 por ciento en la cantidad total de gas, pero observaron que el chorro "Baghdad I" era cuatro veces más activo que en otros momentos de la órbita de Encélado. Por tanto, parece que son los chorros pequeños los que cambian notablemente. Esto proporciona pistas a los investigadores acerca de lo que puede estar pasando en el "sistema de fontanería" subterráneo, las fracturas y fisuras a través de las cuales el agua del océano subterráneo posiblemente habitable de la luna se abre camino hacia el espacio.

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Observan emisiones de rayos X duros procedentes de la supernova cercana Cassiopeia A

9/5/2016 de Phys.org / The Astrophysical Journal

One of the most famous objects in the sky - the Cassiopeia A supernova remnant - will be on display like never before, thanks to NASA's Chandra X-ray Observatory and a new project from the Smithsonian Institution. A new three-dimensional (3D) viewer, being unveiled this week, will allow users to interact with many one-of-a-kind objects from the Smithsonian as part of a large-scale effort to digitize many of the Institutions objects and artifacts.

Uno de los restos de supernova más famosos del cielo, Cassiopeia A, objeto del presente estudio, se muestra en esta imagen del observatorio de rayos X Chandra. El esquema de colores utilizado es éste: los rayos X de baja energía son rojos, los de energía intermedia son verdes y los de más alta energía detectados por Chandra son de color azul. Crédito: NASA/CXC/SAO.

 

Un resto de supernova cercano y joven, llamado Cassiopeia A, es un excelente candidato para las observaciones astrofísicas de procesos relacionados con las explosiones de supernova. Uno de los estudios más recientes se centra en las emisiones en rayos X duros de esta fuente,  en las que se ha encontrado por primera vez una misión continua no térmica.

Situada a 11 000 años luz, Cassiopeaia A es la radiofuente extrasolar más brillante del cielo a frecuencias por encima de 1 GHz. Ahora los astrónomos chinos  Wei Wang y Zhuo Li han estudiado datos tomados durante 10 años por el satélite de rayos gamma INTEGRAL de ESA, descubriendo por primera vez una emisión de rayos X de esta fuente por encima de una energía de 100keV (los llamados rayos X duros).

Cassiopeia A tiene una emisión térmica (los electrones radian por estar a temperaturas altas) en bandas de rayos X blandos con energías entre 0.1 y 10 keV, pero en bandas de rayos X duros, por encima de 10 keV, muestra una emisión no térmica (las características de la radiación no dependen de la temperatura).  Las observaciones en rayos X duros de este resto de supernova permiten también estudiar las líneas emitidas a 67.9 y 78.4 keV debidas a la desintegración de titanio radiactivo 44Ti, un isótopo radiactivo con una vida media de sólo 59 años. "En Cassiopeia A detectamos dos líneas de emisión del 44Ti a 68 y 78 keV", comentó Wang.

Los científicos tomaron medidas para explicar el origen físico de la emisión no-térmica por encima de los 100 keV del resto de supernova estudiado. Una de las explicaciones más plausibles que ofrecen es que puede existir un campo magnético en alguna región pequeña del remanente o que el campo magnético aumente al crecer la distancia al frente de choque, lo que permite a los electrones producir fotones de mayor energía al alejarse. Sin embargo, no existe por el momento ninguna teoría u observación que apoye la idea de que el campo magnético aumente al alejarse. 

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Mareas en sistemas binarios de estrellas: cuando las estrellas de neutrones emiten ondas gravitacionales

10/5/2016 de Max Planck Institute for Gravitational Physics Potsdam /

 

Fig. 1: Tidal forces deform a neutron star (left) orbiting another compact object - a second neutron star or a black hole.

 

Las fuerzas de marea deforman una estrella de neutrones (izquierda) en órbita alrededor de otro objeto compacto, que puede ser una segunda estrella de neutrones o un agujero negro. Crédito  T. Hinderer/AEI.

 

Científicos del Instituto Max Planck de Física Gravitacional de Postdam han desarrollado un modelo preciso para la detección e interpretación de las ondas gravitacionales emitidas por estrellas de neutrones en sistemas binarios. Este modelo contiene, por primera vez, una descripción realista de cómo se deforman las estrellas de neutrones justo antes de que choquen. Como la deformación depende de la física exótica de los interiores de las estrellas de neutrones y afecta directamente a las ondas gravitacionales, el modelo proporciona información detallada sobre la ciencia contenida en las señales esperadas.

El primer descubrimiento de ondas gravitacionales procedentes de agujeros negros en fusión anunciada a principios de este año ha iniciado el uso de las ondas gravitacionales como herramientas únicas para el estudio de los procesos astrofísicos más violentos. Otra fuente esperada de ondas gravitacionales son los choques de las estrellas de neutrones.

Cuando una estrella de neutrones está en órbita alrededor de otro objeto compacto (una segunda estrella de neutrones o un agujero negro) se deforma debido a fuerzas de marea. Es un efecto que recuerda a lo que ocurre aquí en la Tierra cuando la gravedad de la luna hace subir las mareas oceánicas. De forma parecida, la estrella de neutrones se deforma en respuesta a su compañera. Este estudio mejora el modelo de los efectos de marea teniendo en cuenta que aparecerán oscilaciones internas de la estrella de neutrones cuando la fuerza de marea de la compañera cambie a una frecuencia cercana a una frecuencia característica de la propia estrella. 

La frecuencia característica de las estrellas de neutrones se encuentra en el rango de los kHz y se alcanza justo antes de que la estrella de neutrones y su compañera se unan. En esta fase final de la colisión, la estrella de neutrones completa una órbita alrededor de su compañera en menos de un milisegundo a cerca de la mitad de la velocidad de la luz. Tanto la cantidad de la deformación como la frecuencia característica de una estrella de neutrones dependen sensiblemente de las propiedades microfísicas de la materia de la estrella de neutrones. Cualquier respuesta de marea de la estrella deja una marca distintiva en las ondas gravitacionales emitidas por la binaria. Por tanto, las ondas gravitacionales revelarán información única sobre el interior exótico de las estrellas de neutrones.

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El campo magnético del Sol durante un gran mínimo se encuentra, de hecho, en su máximo

10/5/2016 de Aalto University

About 80 solar cycles seen from the surface, i.e. more than 1,000 years in solar time, modelled by means of a computer simulation. At 20-50 years in simulation time, a simulated grand minimum occurs, which in actual fact is the maximum of magnetic energy.

Unos 80 ciclos vistos desde la superficie, es decir, más de 1000 años en tiempo solar, modelizados con una simulación por computadora. A los 20-50 años de la simulación se produce un gran mínimo simulado, que en realidad corresponde a un máximo en energía magnética. Fuente:  Aalto University.

 

Un estudio de la Universidad de Aalto, el centro de excelencia ReSoLVE y el Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar busca explicación para los mecanismos que subyacen bajo las variaciones a largo plazo de la actividad solar. La investigación se basó en un modelo global por computadora del Sol  corriendo en el ordenador más potente de Finlandia durante un periodo de seis meses.

"El Sol tiene un ciclo de 11 años que incluye, entre otras cosas, la creación y desaparición de manchas solares", comenta Maarit Käpylä. "El Sol como tal es imposible de replicar en computadoras de hoy en día (o las del futuro cercano) debido a su fuerte turbulencia. Y de hecho no estamos afirmando que este modelo sea realmente la representación del Sol. Se trata de una construcción en 3D de varios fenómenos solares por medio de los cuales la estrella que controla nuestro tiempo meteorológico espacial puede ser comprendida mejor", explica Käpylä.

La mayor sorpresa del estudio está relacionada con los periodos de silencio del Sol conocidos como grandes mínimos, de los cuales el Mínimo de Maunder es el mejor conocido. Se piensa que el campo magnético solar se marchita durante él y se hace tan débil que no es capaz de generar manchas solares u otro tipo de actividad. 

"De hecho, el campo magnético está en su punto máximo durante el Mínimo de Maunder. Hasta ahora sólo habíamos sido capaces de examinar lo que es visible en la superficie solar, pero las simulaciones nos permiten ver debajo de la superficie. Durante el Mínimo de Maunder el campo magnético se hunde al fondo de la zona de convección y es muy intenso allí", afirma Käpylä. La capa exterior del Sol, la zona de convección, es como una tetera hirviendo con sus burbujas en movimiento transfiriendo energía, y esto no sólo genera un campo magnético, sino que también hace que el área completa sea turbulenta.

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Un nuevo estudio atribuye a causas naturales, y no a actividad alienígena, el comportamiento de la estrella  KIC 8462852

10/5/2016 de Vanderbilt University /  Astrophysical Journal

Cascading comets around a distant star (NASA/JPL/Caltech)

Ilustración de artista de cometas cayendo en cascada alrededor de una estrella lejana. Crédito: NASA/JPL/Caltech.

 

Un nuevo estudio hace todavía menos probable que la estrella KIC 8462852 sea el hogar de una industriosa civilización que la está rodeando gradualmente bajo una gran cubierta llamada esfera de Dyson. La estrella, que se encuentra a unos 1480 años luz en la constelación del Cisne, muestra fluctuaciones inusuales en la luz emitida por esta estrella de tipo F (ligeramente mayor y más caliente que el Sol), y por lo demás completamente normal. La más notable de estas fluctuaciones consiste en docenas de caídas de brillo irregulares y no naturales que parecieron durante un periodo de 100 días, indicando que un gran número de objetos de forma irregular había pasado por delante de la estrella y había bloqueado temporalmente parte de la luz procedente de ella.

Los científicos de Instituto SETI no encontraron pruebas de señales en radio de origen artificial. Pero un estudio de la Universidad Estatal de Lousiana anunció que la estrella había perdido un 20 por ciento de su brillo durante el último siglo, un descubrimiento particularmente difícil de explicar por medios naturales, pero de acuerdo con la idea de que los alienígenas estuvieran convirtiendo gradualmente el material del sistema planetario de la estrella en megastructuras gigantes que han estado absorbiendo cantidades cada vez mayores de energía de la estrella durante más de un siglo.

Sin embargo, ahora un nuevo trabajo ha estudiado con detenimiento las observaciones sobre las que se basaba dicha investigación, concluyendo que no hay pruebas creíbles de que el brillo de la estrella haya ido cambiando paulatinamente durante ese periodo. El trabajo de la Universidad de Lousiana se basó en el análisis de las imágenes registradas en las más de 500 000 placas fotográficas de cristal tomadas por los astrónomos del Observatorio Harvard entre 1885 y 1993, que actualmente están siendo digitalizadas en la base de datos DASCH. El estudiante de doctorado Michael Lund la Universidad de Vanderbilt se preguntó si la aparente pérdida de brillo durante 100 años de la estrella podría simplemente ser resultado de que las observaciones fueron realizadas con los distintos telescopios y cámaras diferentes que fueron utilizados durante el siglo pasado.

"Cuando realizas investigaciones de archivo que combinan información de varias fuentes diferentes, hay límites en la precisión de los datos que debes de tener en cuenta", comenta Keivan Stassun, director de tesis de Lund. "En este caso estudiamos las variaciones en el brillo de varias estrellas comparables en la base de datos DASCH y encontramos que muchas de ellas experimentaron una caída similar en la década de 1960. Eso indica que las caídas fueron causadas por cambios en la instrumentación y no por cambios en el brillo de la estrella".

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Detectan una caída inesperada en el campo magnético de un púlsar de rayos X

10/5/2016 de Phys.org / MNRAS Letter

 The pulsar pictured here, which resides in the Messier 82 galaxy 12 million light-years away, sends out X-ray beams that pass Earth every 1.37 seconds. Scientists studying this object with NuSTAR originally thought it was a massive black hole, but its X-ray pulse revealed its true pulsar identity. Credit: NASA/JPL-Caltech  Read more at: http://phys.org/news/2016-05-scientists-unexpected-magnetic-field-x-ray.html#jCp

El púlsar mostrado aquí, que reside en la galaxia M82 a 12 millones de años luz de distancia, envia haces de rayos X hacia la Tierra cada 1.37 segundos. Los científicos que estudiaban este objeto con el satélite NuSTAR inicialmente pensaron que era un agujero negro masivo, pero su pulso de rayos X reveló su verdadera identidad de púlsar. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Un equipo de científicos ha presentado pruebas recientemente de la caída inesperada en el campo magnético observado en un púlsar de acreción llamado V0332+53. Este bajón, observado después de que el púlsar experimentase una brillante explosión en rayos X de tres meses de duración, podría proporcionar información importante acerca del modo en que la masa acretada que se asienta sobre la superficie de una estrella de neutrones afecta a su campo magnético.

V0332+53  es un púlsar de acreción que emite rayos X, con un periodo de giro de 4.4 segundos. Está en órbita alrededor de una estrella compañera de tipo temprano en una órbita excéntrica de unos 34 días. Este púlsar exhibe explosiones gigantescas y esporádicas en rayos X, que duran varias semanas, seguidas por intervalos de varios años de duración de tranquilidad. Estas explosiones de rayos X fueron observadas en 1989, entre noviembre de 2004 y febrero de 2005, y entre junio y septiembre de 2015. La última explosión atrajo la atención del equipo de investigadores, dirigido por Giancarlo Cusumano, que observó el púlsar en rayos X blandos (de baja energía) y en bandas de alta energía. Estudiando los resultados, los investigadores detectaron una importante caída en el campo magnético observado entre el inicio y el final de la explosión.

El descubrimiento puede ser crucial para nuestra comprensión de los procesos de acreción de materia en estrellas de neutrones y podría proporcionar nuevos datos sobre las explosiones de rayos X en los púlsares. Según la nueva investigación, el campo magnético de la estrella de neutrones conduce la materia acretada a lo largo de sus líneas de campo hacia los casquetes magnéticos polares, formando una columna de acreción, donde la materia es seguida por procesos radiativos que emiten rayos X.

Es notable que la caída del campo magnético no fuese observada después de las explosiones anteriores. Los investigadores encuentran que, aunque la masa total acretada al final de las explosiones de 2004-2005 y  2015 es similar, durante el episodio de 2004-2005 se alcanzó antes una luminosidad más alta. También concluyen que la caída del campo magnético no es directamente proporcional a la masa total acretada.

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La misión Kepler de NASA anuncia el mayor conjunto de planetas jamás descubierto

11/5/2016 de JPL / The Astrophysical Journal

The image is a concept piece depicting select Kepler planetary discoveries made to date. Credits: NASA Ames/W. Stenzel

Esta imagen es una ilustración que muestra una selección de los planetas descubiertos por la misión Kepler hasta la fecha. Crédito: NASA Ames/W. Stenzel.

 

La misión Kepler de NASA ha verificado la existencia de 1284 planetas nuevos, el mayor descubrimiento conjunto de planetas hasta la fecha. "Este anuncio supera en más del doble el número de planetas confirmados por Kepler [anteriormente a este descubrimiento]", comenta Ellen Stofan, científico jefe de NASA. "Esto nos da esperanzas de que en algún lugar ahí fuera, alrededor de una estrella muy parecida a la nuestra, podremos al final descubrir otra Tierra".

El análisis fue realizado sobre el catálogo de candidatos a planeta del telescopio espacial Kepler correspondiente a julio de 2015, en el que se identificaron 4302 posibles planetas. Para 1284 de los candidatos, la probabilidad de ser planeta es mayor del 99 por ciento, el mínimo requerido para conseguir el estatus de "planeta". Otros 1327 candidatos adicionales tienen también buenas posibilidades de ser planetas, pero no superan el umbral del 99 por ciento y necesitarán estudios adicionales. Los 707 restantes es más probable que sean otros fenómenos astrofísicos. Este análisis también valida 984 candidatos que habían sido identificados anteriormente con otras técnicas.

Casi 550 de los planetas nuevos serían rocosos como la Tierra, en base a su tamaño. 9 de ellos están en órbita en la zona habitable de su estrellas, que es la distancia de una estrella a la que los planetas en órbita pueden tener temperaturas superficiales que permiten que se almacene agua líquida. Con la adición de estos 9, ya se conocen 21 exoplanetas que son miembros de este grupo exclusivo.

De los casi 5000 candidatos a planetas encontrados hasta la fecha ya han sido confirmados como tales más de 3200, y 2325 de ellos fueron descubiertos por la misión Kepler.

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Hallan dos nuevas estrellas gigantes, ricas en litio, en un viejo cúmulo abierto

11/5/2016 de Phys.org / Astronomy & Astrophysics

An image of the open cluster Trumpler 20. Credit: University of Vienna
Imagen del cúmulo abierto de estrellas Trupler 20. Crédito: Universidad de Viena.
 

Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Rodolfo Smiljanic del Centro Astronómico Nicolaus Copernicus de Toruń, Polonia, ha detectado dos nuevas estrellas gigantes con abundante litio en un viejo cúmulo abierto llamado Trumpler 20. El descubrimiento podría proporcionar información nueva e importante en relación con la omnipresencia de estrellas ricas en litio en diferentes ambientes de todo el Universo.

Las estrellas recién encontradas han sido llamadas MG 340 y MG 591. Fueron detectadas durante el análisis de una muestra de 40 estrellas gigantes del cúmulo Trumpler 20, que tiene 1660 millones de años de edad, para las cuales se disponía de espectros de alta resolución en el ultravioleta, obtenidos con el espectrógrafo UVES  del VLT (Very Large Telescope) en Chile. Gracias  los datos de UVES, Smiljanic y sus colaboradores calcularon los parámetros atmosféricos y abundancias de litio de MG 340 y MG 591. Además estimaron que la masa de esas estrellas recién detectadas está entre las 1.5 y 3.6 masas solares.

Las gigantes ricas en litio han sido observadas en diferentes ambientes: cúmulos abiertos, cúmulos globulares, estrellas de campo tanto ricas como pobres en metales, en el bulbo de la Galaxia, así como en galaxias enanas. En estudios anteriores, se descubrió que algunas de ellas albergan planetas y, por tanto, el enriquecimiento en litio de la superficie podría ser causado al engullir planetas. Este proceso podría activar la producción interna de litio e inducir que se vaya mezclando hacia la superficie. Sin embargo, según los investigadores, este nuevo descubrimiento apoya una teoría diferente.

"Las propiedades de muchas gigantes ricas en litio descubiertas en el proyecto Gaia-ESO Survey parecen coincidir con las de las gigantes que engulleron planetas gigantes cercanos antes de evolucionar hacia la rama de gigante roja. Sin embargo, una pequeña fracción de casos todavía necesita explicaciones alternativas. Aquí anunciamos el descubrimiento de dos gigantes ricas en litio que podrían ser ejemplos de un canal alternativo de formación en el cúmulo abierto Trumpler 20", escriben los autores en el artículo. "Argumentamos que la fracción de gigantes ricas en helio encontradas en nuestra muestra está de acuerdo con que estas gigantes sean las contrapartidas evolucionadas de enanas magnéticas de tipo Ap. En este caso, los procesos extra de mezcla habrían sido inhibidos por la acción de campos magnéticos", sugieren.

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Descubren un intenso viento en las inmediaciones de un agujero negro

11/5/2016 de Instituto de Astrofísica de Canarias / Nature

V404 Cygni es un agujero negro que forma parte de un sistema binario situado en la constelación del Cisne. En este tipo de sistemas, de los que conocemos menos de 50, un agujero negro de unas 10 veces la masa del Sol devora material procedente de una estrella muy cercana, la estrella compañera. Durante este proceso, el material cae al agujero negro formando un disco de acreción, que emite en rayos X en sus zonas más internas y calientes. En zonas más externas, por el contrario, se puede estudiar este disco con luz visible, que es la parte del espectro en la que trabaja el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), de 10,4 m, el más grande del mundo de este tipo e instalado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma, Islas Canarias).

V404 Cygni, a tan solo unos 8.000 años luz de distancia, es además uno de los agujeros negros más cercanos a la Tierra y posee un gran disco de acreción (unos 10 millones de kilómetros de radio), lo que hace que sus erupciones sean extremadamente luminosas en todos los rangos espectrales (rayos X, emisión visible, infrarroja y ondas radio).

El 15 de junio de 2015, el agujero negro V404 Cygni entró en erupción después de más de 25 años de inactividad. Durante este periodo su brillo aumentó un millón de veces en unos pocos días, convirtiéndose en la fuente más brillante del cielo en rayos X. El GTC comenzó a realizar observaciones espectroscópicas el día 17 de junio, mediante la activación de un programa de oportunidad, específicamente diseñado para este tipo de eventos por investigadores del IAC.

Las observaciones revelan la presencia de un viento de material neutro (hidrógeno y helio no ionizado) que se forma en las capas externas del disco de acreción, regulando el proceso de cómo el material es tragado por el agujero negro. Este viento, detectado por primera vez en un sistema de este tipo, se mueve a gran velocidad (3.000 kilómetros por segundo) para poder así escapar del campo gravitatorio del agujero negro. Su presencia permite explicar por qué la erupción a pesar de ser luminosa y muy violenta –con continuos cambios de brillo y eyecciones de masa en forma de chorros que se detectan en ondas de radio– fue además muy breve (tan solo dos semanas).

Al final de esta erupción, las observaciones del GTC revelan la presencia de una nebulosidad formada por material eyectado por el viento. Este fenómeno, que ha sido observado por primera vez en un agujero negro, permite además estimar la cantidad de masa expulsada al medio interestelar.

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El aire de la Tierra primitiva pesaba menos de la mitad que la atmósfera actual

11/5/2016 de University of Washington / Nature Geoscience

The layers on this 2.7 billion-year-old rock, a stromatolite from Western Australia, show evidence of single-celled, photosynthetic life on the shore of a large lake. The new result suggests that this microbial life thrived despite a thin atmosphere.Roger Buick/University of Washington

Las capas de esta roca de 2700 millones de años de edad, un estromatolito de Australia Occidental, muestran pruebas de vida fotosintética unicelular a la orilla de un gran lago. El resultado nuevo sugiere que la vida microbiana floreció a pesar de que la atmósfera era menos densa. Crédito: Roger Buick/University of Washington.

 

La idea de que la Tierra joven tenía una atmósfera más gruesa resulta ser equivocada. Una nueva investigación de la Universidad de Washington ha utilizado burbujas atrapadas en rocas de 2700 millones de años para demostrar que en aquélla época el aire ejercía como mucho la mitad de la presión de la atmósfera actual.

Los resultados, publicados electrónicamente el 9 de mayo en Nature Geoscience, invierten la idea comúnmente aceptada de que la Tierra joven tenía una atmósfera más densa para compensar por la debilidad de la luz recibida de un Sol joven menos brillante que hoy en día. El descubrimiento también tiene consecuencias en relación a qué gases había en esa atmósfera y cómo la biología y el clima funcionaron en el planeta primitivo.

La idea de utilizar burbujas atrapadas en lava enfriada como 'paleobarómetros' para determinar el peso del aire durante la época de juventud de nuestro planeta, se le ocurrió hace décadas a uno de los coautores del trabajo, Roger Buick. Otros han utilizado la técnica para medir la altura de las lavas de unos pocos millones de años de edad. Para invertir la idea y medir la presión del aire más atrás en el tiempo, los investigadores necesitaban un lugar donde lava realmente antigua se hubiera formado, sin lugar a dudas, a nivel del mar. El lugar objeto de estudio en Australia Occidental fue descubierto por el coautor de la investigación Tim Blake. Allí, el río Beasley tiene al descubierto lava basáltica de 2700 millones de años de edad. El flujo de lava inferior tiene "dedos de lava" que se introducen entre fragmentos de roca cristalinos, demostrando que la lava fundida se precipitó al agua del mar. El equipo perforó en los flujos de lava superiores para examinar el tamaño de las burbujas.

Un flujo de roca fundida que forma lava se enfría rápidamente de arriba hacia abajo, y las burbujas que quedan atrapadas en el fondo son más pequeñas que las que están arriba. La diferencia de tamaño registra la presión del aire al empujar hacia abajo la lava mientras se enfriaba, hace 2700 millones de años. Las medidas iniciales sugerían una atmósfera sorprendentemente ligera. Exploraciones más rigurosas con rayos X de varios flujos de lava confirmaron el resultado: las burbujas indicaban que la presión atmosférica de la época era menos de la mitad de la actual.

Hace 2700 millones de años, la Tierra sólo era el hogar de microbios unicelulares, la luz solar era un quinto más débil y la atmósfera no contenía oxígeno. Pero este descubrimiento señala que las condiciones eran incluso más alienígenas de lo que se pensaba. Una atmósfera más ligera podría afectar a la intensidad de los vientos y otros patrones climáticos, e incluso alteraría el punto de ebullición de los líquidos.

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La cantidad de metales en las galaxias tempranas desafía la teoría de formación de estrellas

12/5/2016 de W. M. Keck Observatory / The Astrophysical Journal

A galaxy observed in this study (surrounded by a blue rectangle). The light we received from the galaxy in the distant Universe tells us - from hydrogen, oxygen, and neon emission lines - that they followed a different rule to produce the heavy elements.

Una de las galaxias observadas en este estudio (rodeada por un rectángulo azul). La luz recibida de esta galaxia del Universo lejano nos indica, a partir de las líneas de emisión del hidrógeno, el oxígeno y el neon,  que estas galaxias siguieron unas reglas distintas para producir los elementos pesados. Crédito: 3D-HST / NASA / ESA / STSCI.

 

Un equipo internacional de científicos de ETH Zurich (Suiza), ha estudiado, en el observatorio  W. M. Keck, el papel de la formación de estrellas en el contenido de metales de galaxias lejanas. Lo que han descubierto es que las cantidades de metales  son muy parecidas, independientemente de la actividad de formación de estrellas, creando preguntas nuevas sobre la teoría de formación de estrellas.

Los científicos reunieron datos de 41 galaxias normales que están formando estrellas a 11 mil millones de años luz de distancia, utilizando el instrumento MOSFIRE instalado en el telescopio Keck I, uno de los mayores telescopios ópticos del mundo. Los investigadores encontraron que las galaxias típicas que están formando estrellas en el Universo dos mil millones de años después del Big Bang sólo tienen un 20 por ciento de metales (elementos más pesados que el helio) comparadas con las del Universo de hoy en día. También descubrieron que el contenido en metales es independiente de la intensidad de la actividad de formación de estrellas, en contraste con lo que se sabe que ocurre en galaxias recién formadas, o cercanas.

El contenido de metales en las galaxias que forman estrellas es el resultado de una compleja interacción entre gas procedente de la galaxia, formación de estrellas en la galaxia y gas escapando de la galaxia en el contexto cosmológico. Cuánto metal hay en el sistema y si existe correlación entre el contenido de metales y la actividad de formación de estrellas proporciona datos importantes sobre cómo evolucionan las galaxias en el Universo lejano.

"Si extrapolamos lo que se sabe del Universo local, esperarías una metalicidad mayor en galaxias que forman estrellas menos activamente de lo que ellos han encontrado", comenta Hien Tran, del observatorio Keck, que no participó en la investigación. "Es parte de la evolución normal estelar y de las galaxias. El equipo de Onodera se dio cuenta de que el papel de la formación de estrellas no es tan importante a grandes distancias como lo es a cero. Comprender la relación entre metalicidad, ritmos de formación estelar y la masa de las galaxias formadoras de estrellas nos ayuda a conocer mejor la evolución de las galaxias".

Dado que los astrónomos no observaron ninguna influencia de la intensidad de la formación de estrellas en el enriquecimiento en metales de las galaxias lejanas, esto nos está indicando que las condiciones físicas que regulan la formación de estrellas en las galaxias en el Universo primitivo es posiblemente diferente de lo que vemos en el Universo de hoy en día. Esto podría tener relación con el hecho de que el ritmo de formación de estrellas no puede mantenerse al nivel del ritmo de acreción de gas del tejido cósmico.

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Un cuarteto de exoplanetas entrelazado en una complicada danza

12/5/2016 de University of Chicago / Nature

Estas animaciones muestran aproximadamente 200 000 años de evolución orbital del sistema planetario de Kepler-223. Las interacciones con el disco de gas y polvo en el que se formaron hace que sus órbitas se encojan hacia su estrella con el paso del tiempo, a ritmos diferentes. Cuando dos planetas alcanzan un estado de resonancia, se influyen mutuamente con gran intensidad. Incluso aunque los planetas siguen moviéndose hacia la estrella, lo hacen manteniendo la resonancia. También hacen que sus respectivas órbitas cambien de casi circulares a elípticas. Fuente: Universidad de Chicago.

 

Los cuatro planetas del sistema de estrellas Kepler-223 parecen tener poco en común con los planetas del Sistema Solar de la Tierra. Y a pesar de ello, un nuevo estudio demuestra que el sistema Kepler-223 está atrapado en una configuración orbital que Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno podrían haber roto al principio de la historia del Sistema Solar.

Los cuatro planetas gaseosos son mucho más masivos que la Tierra y se encuentran en órbita muy cerca de su estrella, más cerca que Mercurio del Sol. Sus órbitas se encuentra enlazadas siguiendo un patrón preciso, haciendo que nos preguntemos si los gigantes de gas de nuestro Sistema Solar escaparon de algún modo a una configuración similar en el pasado lejano.

Sean Mills, director del estudio, junto con sus colaboradores, utilizó datos del telescopio Kepler de NASA para analizar cómo los cuatro planetas bloquean la luz de la estrella y cambian las órbitas de los demás, infiriendo de este modo los tamaños y masas de los planetas. El equipo realizó simulaciones numéricas de migración planetaria que generan la arquitectura actual de este sistema, similares a la migración que se sospecha que sufrieron los gigantes de gas del Sistema Solar. La configuración orbital del Sistema Solar parece haber evolucionado desde su nacimiento hace 4600 millones de años. Los cuatro planetas del sistema mucho más antiguo de Kepler-223, sin embargo, han mantenido una única configuración orbital durante mucho más tiempo.

Los planetas de Kepler-223 son mucho mayores que la Tierra, y consisten en un núcleo sólido y una envoltura de gas, completando órbitas alrededor de su estrella en periodos que varían desde solo 7 días a 19 días. Los astrónomos llaman a estos planetas subneptunos. Son el tipo más común de planeta conocido en la Galaxia.

Los planetas de Kepler-223 también están en resonancia. Esto ocurre cuando, por ejemplo, cada vez que uno de ellos completa una órbita alrededor de su sol, el siguiente ha completado dos. Las lúnas de Júpiter, donde fue descubierto este fenómeno, están en resonancia. Los dos planetas más interiores de Kepler-223 están en una resonancia 4:3. El segundo y el tercero están en una resonancia 3:2 y el tercero y cuarto  están en una resonancia 4:3. Los astrónomos habían observado sistemas extrasolares que tienen dos o tres planetas en resonancia, pero no cuatro.

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Nuevo test con el mapa más profundo de galaxias, confirma la teoría de Einstein 

12/5/2016 de Subaru Telescope / Publications of the Astronomical Society of Japan

Figure 1: A 3D map of the Universe spanning 12 to 14.5 billion light years. (From Subaru Telescope Press release on August 7, 2013,

Un mapa 3D del Universo cubriendo desde 12 mil millones a 14500 millones de años luz. Crédito: NAOJ; algunos datos proporcionados por CFHT, SDSS.

 

Un equipo internacional de investigadores, dirigido por científicos japoneses, ha realizado un mapa 3D de 3000 galaxias a 13 mil millones de años luz de la Tierra, utilizando el espectrógrafo multiobjeto de fibra (FMOS) del telescopio Subaru. Se trata del primer estudio de este tipo a tan gran distancia y ha permitido a los investigadores confirmar que la teoría de la relatividad general de Einstein todavía es válida allí.

Desde que se descubrió a finales de la década de 1990 que el Universo se está expandiendo a un ritmo acelerado, los científicos han intentado explicar por qué. La misteriosa energía oscura podría estar dirigiendo la aceleración, o la teoría de la relatividad general de Einstein, que afirma que la gravedad distorsiona el espacio y el tiempo, podría estar fallando.

Para comprobar la teoría de Einstein, un grupo de científicos, dirigido por Teppei Okumura (Kavli IPMU), Chiaki Hikage (Kavli IPMU) y Tomonori Totani (Universidad de Tokyo), emplearon datos de más de 3000 galaxias lejanas para analizar sus velocidades y distribución. Sus resultados indican que incluso lejos en el Universo, la teoría general de la relatividad es válida, proporcionando más argumentos a favor de que la expansión del Universo puede ser explicada por una constante cosmológica, tal como propuso Einstein en su teoría general de la relatividad.

"Hemos puesto a prueba la teoría general de la relatividad más lejos de lo que lo ha hecho nadie. Es un privilegio publicar estos resultados 100 años después de que Einstein propusiera su teoría", afirma Okumura.  "Habiendo iniciado este proyecto hace 12 años me produce un gran placer ver finalmente este resultado", comenta Karl Glazebrook, de la Universidad de Tecnología Swinburne (Australia), que fue quien propuso el estudio.

Nadie había sido capaz de analizar galaxias a más de 10 mil millones de años luz, pero los investigadores consiguieron romper esa barrera gracias a FMOS en el telescopio Subaru, capaz de analizar galaxias a entre 12400 millones y 14700 millones de años luz. El espectrógrafo de foco primario, actualmente en construcción, se espera que sea capaz de estudiar galaxias todavía más lejos.

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2007 OR10: el mayor mundo sin nombre del Sistema Solar

12/5/2016 de JPL

New K2 results peg 2007 OR10 as the largest unnamed body in our solar system and the third largest of the current roster of about half a dozen dwarf planets. The dwarf planet Haumea has an oblong shape that is wider on its long axis than 2007 OR10, but its overall volume is smaller. Credits: Konkoly Observatory/András Pál, Hungarian Astronomical Association/Iván Éder, NASA/JHUAPL/SwRI

Nuevas observaciones de 2007 OR10 han demostrado que es el tercer planeta enano en tamaño del Sistema Solar. Crédito: Konkoly Observatory/András Pál, Hungarian Astronomical Association/Iván Éder, NASA/JHUAPL/SwRI.

 

Los planetas enanos tienden a ser un grupo misterioso. Con la excepción de Ceres, que reside en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter, todos los miembros de esta clase de planetas menores de nuestro Sistema Solar acechan desde las profundidades más allá de Neptuno. Están lejos de la Tierra y son pequeños y fríos, lo que hace difícil su observación, incluso con telescopios grandes. Así que no es de extrañar que los astrónomos sólo hayan descubierto la mayoría de ellos en la última década.

Plutón es un ejemplo de esto. Antes de que la nave espacial New Horizons de NASA lo visitara en 2015, el mayor de los planetas enanos era poco más que una mancha borrosa, incluso para los agudos ojos del telescopio espacial Hubble. Dados los retos inherentes que conlleva la observación de estos mundos lejanos, los astrónomos necesitan a menudo combinar datos de varias fuentes para poder entresacar los detalles básicos de sus propiedades.

Recientemente, un grupo de astrónomos hizo eso precisamente, combinando datos de dos observatorios espaciales, Herschel y Kepler, para revelar algo sorprendente: un planeta enano llamado 2007 OR10 es significativamente mayor de lo que se pensaba. Los resultados convierten a 2007 OR10 en el mayor mundo sin nombre de nuestro Sistema Solar, y el tercero en tamaño de los cerca de media docena de planetas enanos actuales. El estudio también ha permitido descubrir que es bastante oscuro y que gira más lentamente que casi cualquier otro cuerpo en órbita alrededor de nuestro Sol, tardando casi 45 horas en completar su giro diario.

La nueva medida del diámetro del planeta, 1535 kilómetros, es unos 100 kilómetros mayor que el del planeta enano que le sigue en tamaño, Makemake, y un tercio más pequeño que Plutón. Otro planeta enano, Haumea, tiene una forma oblonga con un eje mayor que el diámetro de 20007 OR10, pero su volumen total es más pequeño. Un tamaño mayor del estimado inicialmente tiene como consecuencia que la gravedad será más alta y la superficie más oscura (ya que la misma cantidad de luz está siendo reflejada por un objeto mayor). Esta naturaleza oscura es diferente de la de la mayoría de los planetas enanos, que son mucho más brillantes. Observaciones previas realizadas desde Tierra han descubierto que 2007 OR10 tiene un peculiar color rojo y otros investigadores han sugerido que esto pueda deberse a la presencia de hielos de metano en su superficie.

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Observan por primera vez un proceso fundamental de la naturaleza

13/5/2016 de NASA / Science

La misión MMS de NASA capta la reconexión magnética en acción. Créditos: NASA's Goddard Space Flight Center/Duberstein.

Como si enviara sensores al interior de un huracán, NASA ha mandado cuatro naves espaciales al interior de un torbellino espacial, llamado reconexión magnética. La reconexión magnética es una de las fuentes principales de la radiación espacial, por lo que es un factor clave en el conocimiento de nuestro ambiente espacial y para proteger nuestras naves espaciales y astronautas cuando exploremos más y más lejos de nuestro hogar.

El espacio es un vacío mejor que el que podemos crear en la Tierra, pero contiene algunas partículas y bulle de actividad. Rebosa de energía y tiene un complejo sistema de campos magnéticos. A veces cuando dos conjuntos de campos magnéticos se conectan, se produce una reacción explosiva: cuando los campos magnéticos se vuelven a alinear y adoptan una nueva formación, envían partículas disparadas en chorros. Ahora, un nuevo artículo publicado en la revista Science muestra las primeras observaciones desde el interior de un episodio de reconexión magnética. La investigación demuestra que la reconexión magnética está dominada por la física de los electrones, proporcionando así información crucial para conocer qué alimenta este proceso fundamental de la naturaleza.

Los efectos de esta repentina emisión de partículas y de energía (como erupciones gigantes en el Sol, las auroras, tormentas en radio en el espacio cercano a la Tierra, partículas cósmicas de alta energía que proceden de otras galaxias) han sido osbervadas por todo el Sistema Solar y fuera de él. Pero nunca habíamos conseguido ser testigos directos del fenómeno de la reconexión magnética. Los satélites han observado destellos de partículas pasando a toda velocidad, pero no el estímulo (como ver lo escombros de un tornado pero sin ver la propia tormenta).

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Una pequeña galaxia azul podría arrojar luz nueva sobre el Big Bang

13/5/2016 de Indiana University Bloomington / The Astrophysical Journal

An image of the galaxy AGC 198691 (nicknamed Leoncino, or

Una imagen de la galaxia AGC 198691 (apodada Leoncino o "león pequeño") tomada por el telescopio espacial Hubble. Créditos:  NASA; ESA; A. Hirschauer & J. Salzer, Indiana University; J. Cannon, Macalester College; y K. McQuinn, University of Texas.

 

Una débil galaxia, situada a unos 30 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Leo Menor, podría arroja nueva luz sobre las condiciones reinantes cuando nació el Universo. Un equipo de astrónomos de la Universidad de Indiana ha descubierto recientemente que la galaxia apodada Leoncino (león pequeño en italiano) contiene el nivel más bajo de elementos químicos pesados (o metales) jamás observado en un sistema de estrellas ligado gravitacionalmente.

"Encontrar la galaxia más pobre en metales es siempre emocionante puesto que podría contribuir en un test cuantitativo del Big Bang", comenta John J. Salzer, coautor del estudio.  "Hay varios caminos para explorar las condiciones en el momento del nacimiento del Universo, pero las galaxias pobres en metales son uno de los más prometedores". Esto es así porque el modelo actualmente aceptado del origen del Universo realiza predicciones claras acerca de la cantidad de helio e hidrógeno presente tras el Big Bang, y la proporción de estos elementos en galaxias pobres en metales proporciona un test directo del modelo.

Para encontrar estas galaxias bajas en metales (elementos más pesados que el helio) los astrónomos deben de buscar lejos de casa. Nuestra propia galaxia la Vía Láctea es una fuente pobre de datos debido a la gran cantidad de elementos pesados creados con el paso del tiempo por "procesamiento estelar", fenómeno por el que las estrellas cocinan elementos pesados a través de procesos de nucleosíntesis y luego esparcen estos átomos por la galaxia cuando explotan como supernovas. "La abundacia baja de metales es esencialmente una señal de que ha tenido lugar muy poca actividad estelar en comparación con la mayoría de las galaxias", comenta Alec S. Hirschauer, estudiante graduado y director del estudio.

Leoncino (cuyo nombre oficial es AGC 198691) se considera que es miembro del Universo local, una región del espacio a menos de 1000 millones de años luz de la Tierra, que se estima que contiene varios millones de galaxias de las cuales sólo una parte pequeña han sido catalogadas. En 2005 fue identificada una galaxia que entonces poseía la abundancia en metales más baja conocida; sin embargo, Leoncino tiene una abundancia de metales un 29% menor. Se trata de una galaxia enana de sólo 1000 años luz de diámetro y compuesta por varios millones de estrellas. Leoncino tiene color azul debido a la presencia de estrellas  calientes recién formadas, pero es sorprendentemente débil, con el nivel de luminosidad más bajo observado en un sistema de este tipo.

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Imágenes del Hubble muestran detalles nuevos del cometa LINEAR

13/5/2016 de Planetary Science Institute

This sequence of images taken by NASA's Hubble Space Telescope shows Comet 252P/LINEAR as it passed by Earth. The visit was one of the closest encounters between a comet and our planet.

Esta secuencia de imágenes del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra el cometa 252P/LINEAR pasando cerca de la Tierra. Se uede apreciar un estrecho chorro de polvo expulsado del frágil núcleo helado del cometa. Crédito:  NASA, ESA, y J.-Y. Li (Planetary Science Institute).

 

Un equipo de astrónomos ha captado imágenes del cometa 252P/LINEAR justo después de un encuentro cercano con la Tierra, el pasado 21 de marzo. La cercanía del cometa proporcionó a los científicos datos nuevos acerca del núcleo de este cuerpo.

"Como los cometas normalmente sólo tienen unos pocos kilómetros de tamaño, y probablemente menos de 1 kilómetro en el caso de este cometa, la medida fiable de sus tamaños se realiza mejor cuando los tenemos cerca. Ésta es la razón por la que el paso cercano a la Tierra de este cometa nos ofreció una gran oportunidad de estudiarlo", comenta  Jian-Yang Li, que ha dirigido este proyecto para observar 252P con el HST durante su acercamiento.

La visita fue una de las más cercanas de un cometa a nuestro planeta, pasando a menos de 5 millones de kilómetros de la Tierra, o a unas 14 veces la distancia entre nuestro planeta y la Luna. "Gracias a la pequeña distancia del cometa a nosotros y a la alta resolución espacial del HST, alcanzamos una resolución de 1.6 kilómetros por pixel, que es la mayor para HST en un cometa", afirma Li. "Por comparar, las observaciones desde tierra de este cometa tienen una resolución 10 veces más baja que las del HST".

Las imágenes revelan un chorro de polvo, estrecho y bien definido, que es expulsado del frágil núcleo helado del cometa. Estas observaciones son también las del cuerpo celeste más cercano que Hubble haya observado, aparte de la Luna. El cometa regresará al Sistema Solar interior de nuevo en 2021.

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Chandra capta los escombros en expansión de una explosión estelar

13/5/2016 de Chandra / The Astrophysical Journal Letters

When the star that created this supernova remnant exploded in 1572, it was so bright that it was visible during the day. And though he wasn’t the first or only person to observe this stellar spectacle, the Danish astronomer Tycho Brahe wrote a book about his extensive observations of the event, gaining the honor of it being named after him.

El resto de supernova de Tycho, en una secuencia de imágenes combinando datos en rayos X y radio. Créditos: rayos X de NASA/CXC/GSFC/B. Williams et al; datos ópticos de DSS; datos en radio de NSF/NRAO/VLA.

 

Cuando la estrella que creó este resto de supernova explotó en 1572, fue tan brillante que llegó a ser visible de el día. Aunque él no fue la primera persona que observó este espectáculo estelar, el astrónomo danés Tycho Brahe escribió un libro sobre sus extensas observaciones del fenómeno, ganándose el honor de que se le pusiera su nombre.

En épocas modernas, los astrónomos han observado los escombros de esta explosión - lo que se conoce como el resto o remanente de la supernova de Tycho - utilizando datos del observatorio de rayos X Chandra de NASA, el  Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) y muchos otros telescopios. Hoy en día saben que el remanente de Tycho fue creado por la explosión de una estrella enana blanca, lo que la convierte en una supernova del tipo Ia, las utilizadas para estudiar la expansión del Universo.

Dado que gran parte del material que está siendo expulsado de la estrella destruida ha sido calentado por ondas de choque - similares a las explosiones sónicas de los aviones supersónicos - que lo atraviesan, el remanente brilla intensamente en luz de rayos X. Los astrónomos han utilizado ahora observaciones de Chandra realizadas entre los años 2000 y 2015 para crear la película más larga de la evolución a lo largo del tiempo del remanente de Tycho en rayos X, utilizando cinco imágenes diferentes. Esto demuestra que la expansión de la explosión todavía continúa 450 años después, vista desde la Tierra, a unos 10 000 años luz de distancia.

Combinando los datos en rayos X con 30 años de observaciones en ondas de radio con el VLA, los astrónomos han producido también una película, usando tres imágenes diferentes. Los astrónomos han utilizado estos rayos X y datos en radio para aprender más cosas sobre esta supernova y su remanente.

Los investigadores midieron la velocidad de la onda expansiva en muchos lugares diferentes del remanente. Y aunque el resto de supernova es aproximadamente circular, hay diferencias claras en la velocidad de la onda expansiva en diferentes regiones, debidas a diferencias en la densidad del gas que rodea el resto de supernova. Esto provoca un desplazamiento en la posición del lugar de la explosión respecto del centro geométrico, determinado por el centro del remanente circular. Los astrónomos han encontrado que el tamaño del desplazamiento es un 10% del radio actual del remanente, hacia arriba a la izquierda del centro geométrico. Los investigadores han medido también que la velocidad máxima de la explosión fue de unos 19 millones de kilómetros por hora.

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Utilizan un software avanzado de planetario para datar con precisión un poema lírico de 2500 años de antigüedad

16/5/2016 de University of Texas

Detail from a Pompeii fresco painting of Sappho holding a stylus - See more at: http://www.uta.edu/news/releases/2016/05/Cuntz-dating-poem.php#sthash.6ZRdARRh.dpuf
Detalle de un fresco de Pompeya mostrando a Safo con un estilo en la mano. Fuente: Universidad de Texas.

Físicos y astrónomos de la Universidad de Texas en Arlington han empleado u software astronómico puntero para datar con precisión el "Poema de medianoche" de la poetisa lírica griega Safo de Lesbos, que describe el cielo nocturno sobre Grecia hace más de 2500 años.

"Éste es un ejemplo de cómo puede la comunidad científica realizar una contribución al saber descrito en importantes textos antiguos", comenta Manfred Cuntz, director del estudio. "Se habían hecho estimaciones sobre la época de este poema, pero nosotros hemos conseguido confirmar científicamente la estación que corresponde a sus descripciones específicas del cielo nocturno en el año 570 a.C.".

El "Poema de medianoche" de Safo describe el cúmulo de estrellas de las Perseidas que se pone tras la medianoche, cuando ella lo observó supuestamente en la isla griega de Lesbos. Cuntz y el coautor del trabajo Levent Gurdemir utilizaron el software Starry Night version 7.3 para identificar la fecha más temprana en que las Pléyades se habrían ocultado a medianoche o antes en tiempo local, en el año 570 a.C.

"El uso de software de planetario permite simular el cielo con mayor precisión en cualquier fecha, pasada o futura, en cualquier lugar", afirma Gurdemir. El software Starry Night demostró que en 570 a.C., las Pléyades se pusieron a la medianoche del 25 de enero, que sería la fecha más temprana con la que podría relacionarse el poema. A medida que el año progresaba, las Pléyades se ocultaban cada vez más pronto. "La cuestión del tiempo es compleja y en aquella época no disponían de relojes mecánicos precisos como nosotros tenemos, quizás sólo relojes de agua", afirma Cuntz. "Por esa razón, también hemos identificado la fecha más tardía en que las Pléyades habrían sido todavía visibles para Safo, desde esa localización, en fechas diferentes durante un cierto tiempo por la noche". La fecha encontrada fue el 31 de marzo.

"A partir de esto, hemos sido capaces de fechar la estación de este poema con precisión en mitad del invierno o inicios de la primavera, confirmando científicamente estimaciones anteriores realizadas por otros estudiosos", concluye Cuntz.

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Descubren "marcas de nacimiento" de la infancia de la Tierra

16/5/2016 de University of Maryland / Science

Si hacemos un corte que atraviese la Tierra por el centro encontraremos que, bajo la corteza, hay diversas capas cuya estructura y composición varía mucho. La Tierra es uno de los planetas sólidos o, al menos, de corteza sólida, ya que no todas las capas lo son.
Estructura interna de la Tierra. Un estud¡o ha descubierto material del manto primitivo de la Tierra que se ha conservado desde hace 4500 millones de años. Fuente: emaze.com

 

Un equipo de científicos de varias instituciones han descubierto dos "marcas de nacimiento" del manto de la Tierra (la capa intermedia rocosa que se encuentra entre el núcleo metálico de la Tierra y la corteza exterior), en material de silicatos formado cuando nuestro planeta tenía menos de 50 millones de años.

Según Richard Walker, de la Universidad de Maryland, ésta es la primera indicación clara de que porciones del manto que se formaron durante el periodo de acreción primario de la Tierra existen todavía hoy. "Lo que hemos encontrado son partes supervivientes del manto primitivo de la Tierra que se han conservado durante 4500 millones de años, ¡y pienso que esto es emocionante!". Los científicos creen que la Tierra alcanzó su tamaño actual a través de la acreción de material procedente de colisiones con cuerpos cada vez de mayor tamaño, durante varias decenas de millones de años, en la historia temprana del Sistema Solar. El último y más masivo de estos impactos fue una colisión de la prototierra y un planetoide con aproximadamente el tamaño de Marte, que resultó en la formación de nuestra Luna.

El consenso científico ha mantenido durante mucho tiempo que era improbable que hubieran sobrevivido vestigios de roca del periodo más temprano de la historia de la Tierra. Se pensaba que la mezcla física y el calor interno causado por las abundantes colisiones con otros cuerpos del Sistema Solar habrían homogeneizado el material del manto primitivo de la Tierra. Sin embargo, esta idea empezó a cambiar cuando en 2012 Walker y sus colaboradores encontraron material con indicaciones de que el manto primitivo habría existido hasta hace por lo menos 2800 millones de años.

La identificación del material primitivo del manto se basó en la detección de una sobreabundancia de un isotópo del tungsteno. El elemento radiactivo hafnium se desintegra en tungsteno. El hafnium-182 es una forma o isótopo del elemento que estaba presente en la época en que se formó nuestro Sistema Solar, pero que ya no existe en la Tierra hoy en día. La desintegración de hafnio-182 en tungsteno-182 es tan rápida que las variaciones en la abundancia del tungsteno-182 en relación con la de otros isótopos de tungsteno sólo puede ser debida a procesos que se produjeron muy al principio de la historia de nuestro Sistema Solar.

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Detectan un elemento valioso en el espacio

16/5/2016 de University of Manchester / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Letters

antena de 70m de diámetro de la estación de robledo de chavela, perteneciente a la red de espacio profundo de NASA, en Madrid (España)

Antena de 70m de diámetro de la estación de Robledo de Chavela, perteneciente a la Red de Espacio Profundo de NASA, en Madrid (España). Fuente: Universidad de Manchester.

 

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Manchester, junto con colaboradores del Centro de Astrobiología y la Red de Espacio Profundo (España) y la Universidad Nacional Autónoma de México, han detectado un gas raro a 4000 años-luz de laTierra. El descubrimiento, realizado con la antena de 70 m de diámetro de la Red de Espacio Profundo de NASA en Madrid, podría ayudar a los científicos a conocer mejor la historia de este importante elemento, el helio-3.

El helio-3 es un gas que tiene el potencial de servir como combustible en las plantas de fusión nuclear del futuro, y que es fundamental en criogenia y técnicas de imagen médicas. Hay muy poco disponible en la Tierra, así que la mayor parte tiene que ser manufacturada en laboratorios nucleares con un gran costo. Se cree que hay reservas importantes en la Luna, y varios gobiernos del mundo han anunciado su intención de ir allí a extraerlo, lo que podría incitar una nueva carrera espacial.

El gas se produce en estrellas de masa baja, menos del doble de la masa de nuestro Sol, que expulsan la mayor parte de su material al espacio al final de sus vidas, formando una nebulosa planetaria. El Sol hará lo propio dentro de 5 mil millones de años. Esto debería de ir enriqueciendo paulatinamente el Universo en helio-3. De todos los elementos producidos en las estrellas (y esto va desde el carbono al uranio) el helio-3 es uno de los que más tarda en llegar al espacio.

Lizette Guzman-Ramirez, directora del estudio, junto con sus colaboradores, buscó helio-3 en una nebulosa planetaria a 4000 años-luz de la Tierra, para medir cuánto produjo la estrella. Los investigadores detectaron una cantidad inesperadamente alta de gas, casi 500 veces más alta que su porcentaje relativo en la Tierra y varias veces más alta de lo predicho por cualquiera de los modelos de los científicos. Esto demuestra que el helio-3 se produce en el centro de estrellas como nuestro Sol y es expulsado al espacio al final de la vida de la estrella, pero sigue sin explicación la gran cantidad que se ha encontrado. La estrella debe de haber sido más productiva de lo que asumen los modelos, pero si esto fuera así en todas las estrellas entonces habría mucho más helio-3 actualmente en el Universo de lo que se observa en realidad.

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La ascensión y caída de los lagos marcianos

26/5/2016 de ESA / Journal of Geophysical Research-Planets

This image, put together from images produced by the Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) on NASA's Mars Global Surveyor (MGS), shows the region of Mars known as the Terra Sirenum and Terra Cimmeria regions. This region, peppered with basins that once held one of Mars' largest lakes, was the subject of a study published in the Journal of Geophysical Research which aimed to better understand past environmental conditions in the region.

Esta imagen muestra las regiones de Marte conocidas como Terra Sirenum y Terra Cimmeria. Esta región, salpicada de cuencas que en el pasado albergaron uno de los mayores lagos de Marte, ha sido objeto de un estudio que intenta comprender mejor las condiciones ambientales en el pasado de esta región. Crédito: MOLA Science Team; composición de la imagen de S. Adeli (DLR).

 

Existen muchas pruebas, recogidas durante las últimas décadas, que sugieren que el agua líquida fue abundante en la historia primitiva de Marte. Sin embargo, el tamaño, evolución y duración de masas de agua estables, como lagos, sobre la superficie de Marte es todavía objeto de mucho debate. Un estudio reciente, empleando datos de varias naves espaciales que trabajan en Marte, pintan una imagen detallada de la ascensión y caída de cuerpos estables de agua en una región que en el pasado albergó uno de sus mayores lagos.

La investigación, realizada por Solmaz Adeli, Ernst Hauber, Laetitia Le Deit y Ralf Jaumann, se ha centrado en un área de la superficie conocida como la región de Terra Sirenum, que se piensa que albergó uno de los mayores lagos de Marte. La masa de agua, llamada lago Eridania, cubrió en el pasado un área de más de un millón de kilómetros cuadrados antes de dividirse en lagos aislados más pequeños y acabar desapareciendo, junto con el resto del agua del planeta.

Tras cartografiar la zona y estudiar las características de las diferentes capas de materiales, los investigadores presentaron una teoría acerca de la evolución de esta región.

El terreno geológico más antiguo (que data del periodo noeico, que empezó hace unos 4 mil millones de años) se halla en las tierras altas que rodean las cuencas. Sobre esta antigua superficie llena de cráteres se puede ver una capa de material más joven que fue depositado desde el aire en forma de polvo y ceniza. En las propias cuencas los científicos descubrieron que este material se había fracturado y había sido erosionado, formándose impresionantes protuberancias que se elevan a alturas de hasta 600 m desde el suelo de las cuencas. "Lo que esto nos indica", comenta Hauber, "es que cuando el material fue depositado, el lago Eridania todavía existía, pero el nivel de agua cayó hasta el punto que resultó dividido en una serie de lagos más pequeños al principio del periodo hespérico y, más tarde durante ese periodo, las cuencas individuales también empezaron a secarse".

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El polvo estelar de silicatos traza la historia del polvo en la Galaxia

17/5/2016 de NASA / The Astrophysical Journal

These transmission electron microscope (TEM) images reveal that one interstellar grain consists of a small crystalline enstatite core within a non-crystalline (amorphous) silicate of similar elemental composition. The ‘bright field’ TEM image on the left shows density contrast, where the thick dark rind surrounding the interstellar grain (circled in red) is a protective platinum strap used for sample preparation. In the ‘dark field’ TEM image on the right, crystalline materials appear bright and amorphous materials are dark. The scale bar is 50 nanometers in length, 50 billionths of a meter.

Estas imágenes obtenidas con un microscopio electrónico de transmisión revelan que un grano de polvo interestelar consiste en un núcleo pequeño de enstatita cristalina dentro de un silicato no cristalino (amorfo) de composición elemental parecida. En la imagen de la derecha, los materiales cristalinos tiene color claro y los materiales amorfos, color oscuro. La barra de escala son 50 nm, es decir, 50 mil millonésimas de un metro. Crédito: NASA.

 

Científicos de NASA están desvelando las historias de las partículas de polvo expulsadas por estrellas agonizantes que recorrieron la Galaxia durante millones de años antes de que el Sol y los planetas se formaran. Estos granos de polvo estelar sobrevivieron al duro ambiente del espacio profundo y han sido encontrados en meteoritos en la Tierra.

Durante sus viajes, estos granos de polvo fueron bombardeados en el espacio por radiación cósmica de alta energía y ondas expansivas de estrellas que explotaban, o supernovas.  El estudio de laboratorio de estos restos de estrellas que en el pasado brillaron a años luz de nosotros, ha revelado información detallada acerca de las condiciones de las atmósferas estelares y en la Galaxia. "Estos diminutos granos de polvo estelar revelan detalles increíbles de sus estrellas progenitoras, su viaje a través de la Galaxia y la historia más temprana del Sistema Solar", comenta Scott Messenger, coautor del trabajo.

Los granos de polvo estelar de silicatos fueron descubiertos midiendo sus composiciones isotópicas exóticas con una sonda de iones de alta resolución espacial llamada NanoSIMS 50L. Las composiciones isotópicas de granos de polvo fueron creadas por reacciones nucleares a gran profundidad en los corazones de sus estrellas progenitoras y pueden ser órdenes de magnitud diferentes de las composiciones de los granos que se formaron en el Sistema Solar. En particular, las proporciones entre las abundancias de isótopos diferentes de oxígeno en el polvo estelar de silicatos son un diagnóstico del tipo de estrella de la que proceden.

"Cerca de 1 de cada 5000 granos de silicatos de los meteoritos que hemos estudiado fue producido por otra estrella antes de que se formara nuestro Sistema Solar. Después de analizar millones de granos de silicatos, identificamos silicatos de polvo estelar procedentes de tres productores principales de polvo en la Galaxia: estrellas gigantes rojas, supernovas explosivas y novas", comenta la autora principal del estudio, la Dra. Ann Nguyen.

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La vida secreta de la nebulosa de Orión

17/5/2016 de Max Planck Institute for Astronomy Heidelberg

Birthplace of the suns: The integral-shaped filament, the two star clusters above the filament, and cloud L1641 in the south can be seen on these images of the Orion A star formation region. The picture on the left shows a density map compiled with data from the Herschel space telescope, the one on the right an infrared image taken by the WISE space telescope. The photo in the centre is a combination of both images.

El filamento con la forma del signo matemático de la integral, los dos cúmulos estelares sobre el filamento y la nube L1641 en el sur pueden verse en estas imágenes de la región de formación estelar de Orión. La imagen de la izquierda muestra un mapa de densidad compilado con datos del telescopio espacial Herschel; la derecha es una  imagen en el infrarrojo tomada por el telescopio espacial WISE. La imagen del centro es una combinación de las dos. Crédito: A. M. Stutz / MPIA.

 

El espacio es testigo de un flujo constante de nacimientos estelares. Y cúmulos enteros de estrellas a menudo se forman al mismo tiempo, y en un periodo relativamente corto. Amelia Stutz y Andrew Gould, del Instituto Max Planck de astronomía de Heidelberg, han propuesto un mecanismo nuevo para explicar esta formación rápida. Los científicos han estudiado un filamento de gas y polvo que también incluye la bien conocida nebulosa de Orión.

La formación de estrellas es básicamente un proceso simple: coges una nube muy fría de gas hidrógeno y una pizca de polvo y dejas que el sistema evolucione. En el espacio de unos pocos millones de años, las regiones suficientemente frías colapsarán sobre sí mismas por su propia gravedad y formarán nuevas estrellas. Las nubes más grandes sobreviven más tiempo. En ellas nacen simultáneamente cúmulos estelares enteros, formando soles muy masivos. Pero, ¿cómo es posible que se formen tantas estrellas (del orden de centenares o miles) en aproximadamente 30 millones de años? En términos astronómicos, se trata de un intervalo muy corto.

Amelia Stutz y Andrew Gould han buscado una respuesta teniendo en cuenta los efectos de los campos gravitatorio y magnético. Para comprobar su teoría, realizaron una investigación detallada de una estructura con forma de filamento, que incluye la nebulosa de Orión en la sección central. Los datos demostraron que los campos magnético y gravitatorio tienen aproximadamente el mismo efecto sobre el filamento. A partir de aquí, los dos astrónomos desarrollaron un escenario en el que el filamento es una estructura flexible, que está ondulando. Los modelos habituales de formación de estrellas, por otro lado, están basados en nubes de gas que colapsan sobre su propia gravedad.

Las posiciones de los cúmulos de estrellas sugieren que el filamento originalmente se extendía mucho más hacia el norte que hoy en día. Durante millones de años, parece haberse formado un cúmulo de estrellas tras otro, empezando desde el norte. Y cada cúmulo de estrellas finalizado ha esparcido la mezcla de gas y polvo que lo rodeaba, con el paso del tiempo.

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Buscando vida escondida en mundos en órbita alrededor de estrellas rojas viejas

17/5/2016 de Cornell / The Astrophysical Journal

Normal yellow stars, like our sun, become red giants after several billion years. When they do, the planetary habitable zone changes - and Lisa Kaltenegger and Ramses Ramirez are searching for them.

Las estrellas amarillas normales como nuestro Sol, se convierten en gigantes rojas después de varios miles de millones de años. Cuando lo hacen, la zona habitable planetaria cambia, y Lisa Kaltenegger y Ramses Ramírez las están buscando. Crédito: Wendy Kenigsburg.

 

Astrónomos de Cornell buscan planetas donde florezca la vida en las cercanías de estrellas gigantes rojas viejas, en su "zona habitable", la región alrededor de la estrella en la que el agua sobre la superficie del planeta es líquida y pueden detectarse señales de vida remotamente con telescopios.

"Cuando una estrella envejece y aumenta de brillo, la zona habitable se desplaza hacia el exterior y estás básicamente dando una nueva vida al sistema planetario", comenta Ramsés M. Ramírez, autor principal del estudio. "Actualmente, los objetos de estas regiones exteriores están congelados en nuestro sistema Solar, como Europa y Encélado, lunas en órbita alrededor de Júpiter y Saturno".

En su trabajo, Ramírez y Lisa Kaltenegger, directora del Instituto Sagan, han creado modelos de las posiciones de las zonas habitables de estrellas que envejecen y cuánto tiempo pueden permanecer en ellas los planetas. "Mucho después de que nuestro Sol amarillo se expanda convirtiéndose en una estrella gigante roja y transforme la Tierra en un páramo sofocante, habrá todavía regiones en nuestro Sistema Solar (y en otros sistemas también) donde la vida puede prosperar", afirma  Kaltenegger.

Dependiendo de la masa de la estrella original, los planetas y sus estrellas permanecen en esta zona habitable de la gigante roja hasta 9000 millones de años. La Tierra, por ejemplo, ha estado en la zona habitable de nuestro Sol durante 4500 millones de años, y ha florecido con distintas iteraciones de la vida. Sin embargo, en unos pocos miles de millones de años nuestro Sol se convertirá en una gigante roja, tragando Mercurio y Venus, convirtiendo la Tierra y Marte en planteas rocosos ardientes, y calentando mundos lejanos como Júpiter, Saturno y Neptuno y sus lunas, en una nueva zona habitable de la gigante roja.

"Para estrellas como nuestro Sol, estos planetas descongelados podrían seguir calientes hasta 5000 millones de años. No es una cantidad pequeña de tiempo", señala Ramírez.

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Sucesos extraños alrededor de la estrella KIC 846852

17/5/2016 de CfA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Star KIC 8462852 in infrared (2MASS survey) and ultraviolet (GALEX).
La estrella KIC 846852 en infrarrojo (proyecto 2NASS) y ultravioleta (satélite GALEX). Créditos: infrarrojo de IPAC/NASA; ultravioleta de STScI (NASA).

 

El satélite Kepler fue diseñado para buscar planetas del tamaño dela Tierra en las zonas habitables de las estrellas, midiendo las caídas en el brillo de una estrella cuando tiene planetas en órbita que cruzan por delante de su disco (transitan). Su sensible cámara observa más de 150 000 estrellas en dirección a las constelaciones del Cisne y la Lira y hasta ahora ha encontrado más de 5000 candidatos a exoplanetas. Pero Kepler también monitoriza fluctuaciones de luz en todas las demás estrellas, incluso caídas no debidas a tránsitos, descubriendo algunos casos extraños.

Quizás el caso más raro es el de KIC 846852, un estrella por otro lado completamente normal, poco mayor que el Sol, que muestra caídas importantes e irregulares en su flujo de luz, que duran desde unos pocos días a ocho días y alcanzan una profundidad de hasta el 20%. Esta fuente es, hasta ahora, única en la base de datos de Kepler. La naturaleza irregular y extrema de estos eventos excluye los tránsitos planetarios. Otras hipótesis hablan desde una colisión catastrófica entre planetas que dejó una nube de escombros que oscurecen la luz de la estrella, hasta la presencia de una enorme construcción alienígena, como  la llamada "esfera de Dyson".

Los astrónomos de CfA Mike Dunham, Glen Petitpas y Lars Kristensen, junto con otros colaboradores, pensaron que si hay una nube de partículas de polvo en el sistema estelar, debería de ser detectable en longitudes de onda submilimétricas y milimétricas debido a su temperatura templada. Los astrónomos han empleado el Submillimeter Array y el telescopio James Clerk Maxwell para buscar este polvo, sin encontrar ni rastro de él. Así, pueden limitar la cantidad de material a menos de una décima de la masa de la Luna (por lo menos en las regiones que albergan polvo con más probabilidad) y a menos de ocho masas de la Tierra en el sistema estelar completo.

Según los científicos, estas cantidades tan pequeñas de polvo hacen que el escenario de la colisión planetaria catastrófica sea muy poco probable, pero podría encajar con la fragmentación de un cúmulo de unos 30 cometas parecidos al Halley. La causa de un suceso tan dramático, sin embargo, se desconoce y, mientras, otros escenarios imaginables son aún posibles, pero los resultados nuevos ponen un límite firme a la cantidad de material polvoriento alrededor de esta estrella extraña y única.

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El océano de Europa puede tener un equilibrio químico como el de la Tierra

18/5/2016 de JPL /  Geophysical Research Letters

This enhanced-color view from NASA's Galileo spacecraft shows an intricate pattern of linear fractures on the icy surface of Jupiter's moon Europa. Newer fractures crosscut older ones, and several wide, dark bands are visible where the surface has spread apart in the past. The scene also contains several regions of

Esta imagen en color realzado de la nave espacial Galileo de NASA muestra un complicado patrón de fracturas lineales sobre la superficie helada de la luna Europa de Júpiter. Las fracturas más nuevas se cruzan con las más antiguas y varias bandas anchas, oscuras, son visibles en los lugares donde la superficie se ha separado en el pasado. La escena también contiene varias regiones de terreno donde la superficie suave ha resultado fragmentada en bloques revueltos de material. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ SETI Institute.

 

Un nuevo estudio de NASA recrea las condiciones del océano de la luna Europa de Júpiter y sugiere que puede darse allí el equilibrio necesario para la vida en energía química, incluso si la luna carece de actividad hidrotermal volcánica.

Se piensa firmemente que Europa esconde un océano profundo de agua líquida salada bajo su cubierta de hielo. Y un asunto de gran interés científico es averiguar si la luna joviana posee los materiales en bruto y la energía química en las proporciones adecuadas para mantener vida.

En la investigación, los científicos han comparado el potencial de Europa para producir hidrógeno y oxígeno con el de la Tierra, a través de procesos que no incluyen directamente el vulcanismo. El equilibrio entre estos dos elementos es un indicador clave de la energía disponible para la vida. El estudio encuentra que las cantidades serían comparables en escala: en ambos mundos, la producción de oxígeno es unas 10 veces superior a la producción de hidrógeno.

El trabajo apunta a los modos en que el interior rocoso de Europa puede ser mucho más complejo y posiblemente parecido a la Tierra de lo que la gente suele pensar, según Steve Vance, científico planetario del JPL, director del estudio. "Estamos estudiando un océano alienígena empleando métodos desarrollados para entender el movimiento de energía y nutrientes en los sistemas propios de la Tierra. El ciclo del oxígeno e hidrógeno del océano de Europa será un impulsor principal de la química del océano de Europa y cualquier vida que pueda haber, igual que lo es en la Tierra".

En su estudio, los investigadores calcularon cuánta cantidad del hidrógeno, que podría en principio ser producido en el océano de Europa en forma de agua salada, reacciona con las rocas, un proceso llamado serpentinización. En este proceso, el agua percola por los espacios entre los granos minerales y reacciona con la roca, formando minerales nuevos, emitiendo hidrógeno durante el proceso. Los investigadores consideraron cómo las fracturas del fondo del mar de Europa se abren con el paso del tiempo, mientras el interior rocoso de la luna continúa enfriándose después de su formación, hace miles de millones de años. Las fracturas nuevas exponen roca fresca al agua del mar, donde pueden tener lugar más reacciones productoras de hidrógeno. 

En la corteza oceánica de la Tierra, estas fracturas se cree que penetran hasta una profundidad de entre 5 y 6 kilómetros. En Europa, actualmente, los investigadores piensan que el agua podría alcanzar una profundidad de hasta 25 kilómetros dentro del interior rocoso, produciendo estas reacciones químicas clave en una porción más profunda del fondo marino de Europa.

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Comprimiendo montañas, matemáticamente, en la luna Io de Júpiter

18/5/2016 de Washington University St. Louis / Nature Geoscience

Mongibello Mons at sunset. The mountain rises 8.6 kilometers, or roughly 5 miles, above the volcanic plain. Io is home to some of the highest mountains in the solar system, including some that tower 10 miles high, far higher than any mountain on Earth. (Photo: NASA/JPL/University of Arizona)

Mongibello Mons a la puesta de Sol. La montaña se eleva 8.6 kilómetros sobre la llanura volcánica. Io alberga algunas de las montañas más altas del Sistema Solar, incluyendo algunas que se levantan 16 km, mucho más que cualquier montaña de la Tierra. Crédito:  NASA/JPL/University of Arizona.

 

Las montañas no son la primera cosa que te llama la atención cuando miras imágenes de la luna más interior de Júpiter, Io. Pero una vez asimilas el hecho de que la luna está impregnada de lava de azufre expulsada por 400 volcanes activos, podrías dirigir tu atención a las  protuberancias dispersas que, vistas con más atención, son la versión en Io de las montañas. Hay unas 100 de ellas y no se parecen a volcanes bajos. Tampoco se parecen a las montañas de nuestro mundo. Las montañas de Io son picos aislados de gran altura que salen de la nada.

Debido a que Io entierra sus procesos tectónicos bajo una cubierta de lava que se renueva continuamente (añadiendo casi 13 cm cada diez años), los científicos se han centrado cada vez más en las simulaciones por computadora para averiguar cómo pudieron formarse estas extrañas montañas.  Ahora, William McKinnon y Michael T. Bland han publicado en la revista Nature Geoscience un modelo por computadora que es capaz de crear montañas numéricas que se parecen mucho a las losas de roca que sobresalen de la superficie de Io.

"La comunidad planetaria ha pensado durante un tiempo que las montañas de Io pueden depender del hecho de que está expulsando lava continuamente sobre su esfera entera", comenta  McKinnon. "Toda esa lava expulsada sobre las superficies empuja hacia abajo y, mientras desciende, hay un problema de espacio porque Io es una esfera, así que acabas con fuerzas compresivas que aumentan con la profundidad".

El experimento numérico descrito en Nature Geosciences comprueba esta hipótesis a través de simulaciones. "La gente ha estado comprimiendo los interiores planetarios sin límite para ver qué ocurre", comenta McKinnon, "pero nosotros aplicamos la compresión de manera diferente porque en Io la compresión aumenta con la profundidad, la superficie no está comprimida. Pensamos que podríamos imitar esto biselando los bordes de una caja, comprimiéndola como harías con un acordeón. Las simulaciones demuestran que la tensión se localiza en una fractura individual, o falla, que empieza a gran profundidad en la litosfera y rasga a través de la roca hasta alcanzar la superficie. Cuando alcanza la superficie de hecho sigue, formando un acantilado y estirando la superficie del bloque que queda encima. "Es una sencilla demostración de cómo puede funcionar esto realmente", añade McKinnon.

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Otro soles giran con la velocidad correcta

18/5/2016 de Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)

Caption: False-colour image of the stellar open cluster M67. Red, green, blue composite based on Johnson B, V and G bandpass images. Captured with WiFSIP/STELLA on Tenerife. (Credit:AIP)

Imagen en falso color del cúmulo estelar abierto M67, a partir de imágenes en rojo, verde y azul tomadas con filtros Johnson B, V y G con el instrumento WiFSIP/STELLA desde Tenerife. Crédito: AIP.

 

Astrofísicos del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) y de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore han medido, por primera vez, los periodos de rotación de las estrellas de un cúmulo casi tan viejo como el Sol, encontrando que son similares. Resulta que estas estrellas giran una vez cada 26 días, justo como nuestro Sol. Este descubrimiento refuerza de manera importante lo que se conoce como la conexión solar-estelar, un principio fundamental que guía gran parte de la astrofísica solar y estelar moderna.

Este principio - que el Sol es una estrella - no fue demostrado hasta el siglo 19, cuando se midieron las distancias a las estrellas más cercanas. Nos permite utilizar el Sol, la única estrella que podemos observar con detalle, para estudiar procesos que ocurren en otras estrellas, y al revés, usar otras estrellas para inferir el pasado y el futuro de nuestro Sol. Los periodos de rotación estelar son un dato clave de los fenómenos magnéticos en las estrellas.

El equipo del AIP/JHU trabajó con el cúmulo abierto M67, de 4 mil millones de años de edad, el único cúmulo accesible de estrellas con la edad del Sol. Midieron diminutas variaciones periódicas de la luz de veinte estrellas similares al Sol causadas por manchas estelares de sus superficies, al ser transportadas por el disco durante la rotación de la estrella. Dado que las estrellas estudiadas son bastante viejas, sus manchas estelares son relativamente pequeñas, similares a las que podemos encontrar en nuestro Sol pero diminutas en comparación con las visibles en estrellas más jóvenes. Las medidas solo fueron posibles gracias a la exquisita sensibilidad del telescopio espacial Kepler, ahora reconvertido en la misión K2.

"Con la medida de los periodos de rotación de estrellas de hasta la edad de nuestro Sol podemos ahora trazar atrás en el tiempo la evolución de nuestra estrella con confianza".

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El último artículo de Allan Sandage desvela un misterio astronómico de 100 años de antigüedad 

18/5/2016 de Carnegie /Publications of the Astronomical Society of the Pacific

Allan Sandage, que falleció en 2010, fue una figura tremendamente influyente en el campo de la astronomía. Su último artículo, publicado póstumamente, se centra en desvelar un sorprendente misterio histórico relacionado con uno de sus propios descubrimientos, el reconocimiento de las estrellas subgigantes.

El descubrimiento de Sandage tiene que ver con el modo en que las estrellas individuales de un cúmulo estelar están distribuidas cuando se dibuja el color frente al brillo de todo el cúmulo. Este tipo de diagrama fue desarrollado inicialmente a principios de la década de 1900, y muestra de forma consistente un patrón característico. La posición de las estrellas en el diagrama color-magnitud en relación con la llamada "secuencia principal" permite  los astrónomos decodificar las propiedades de un sistema estelar. Las estrellas más masivas se queman rápidamente y con mucho brillo, por lo que se desplazan en el diagrama color-magnitud. Sus cambios las alejan de la secuencia principal de estrellas por diferentes ramas del diagrama.

Sandage fue capaz de demostrar que estas ramas son realmente una consecuencia de la evolución natural de una estrella. Los científicos ya sabían el aspecto que tendría un cúmulo de estrellas dibujado en un diagrama de este tipo, pero no cómo las distintas ramas de estrellas representadas se relacionaban unas con otras. Esta habilidad de representar estrellas subgigantes, como un paso intermedio entre las estrellas con vidas largas de la secuencia principal y las estrellas gigantes rojas mucho más brillantes, es lo que permitió a Sandage y sus colaboradores construir los cimientos de la teoría moderna de la evolución estelar, que se convirtió en una de las herramientas más importantes de los astrónomos para conocer el Universo.

Pero resulta que el físico y astrónomo George Gamow y el astrónomo Walter Adams habían intercambiado una carta que incluía una figura dibujada a mano por Gamow que predata la ilustración de Sandage de la evolución estelar en 10 años. Esta carta estaba basada en más de 20 años de construcción de un catálogo con más de 4000 clasificaciones y distancias de estrellas, producido por el Observatorio Monte Wilson de Carnegie en 1935. El catálogo identificaba 90 subgigantes, aunque la clasificación fue ignorada por los académicos debido a que se criticaba que el catálogo estaba sesgado y temían que cualquier nuevo descubrimiento era muy probablemente ficticio.

Sandange, junto con  Steven Majewski y Rachael Beaton, estudiaron los registros, comparando las medidas de las 90 subgigantes de los años 30 con medidas modernas, descubriendo que eran muy precisas. "Si este descubrimiento real de las subgigantes hubiera sido reconocido en su momento, podríamos haber aumentado la velocidad a la que se desarrolló la teoría de la evolución estelar", explica Beaton.

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Un cinturón de cometas alrededor de un sistema con varios planetas señala la presencia de planetas escondidos o errantes

19/5/2016 de Royal Astronomical Society /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

An ALMA image of the star HR8799 (centre) and its surroundings. The inset shows the star and the four directly imaged exoplanets. The newly imaged disk, with its previously unseen irregularities, is shown here in blue. The line marker indicates a distance of 100 Astronomical Units (AU), where 1 AU is the average distance from the Earth to the Sun. Credit: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ). Click for a full size image

Imagen de ALMA de la estrella HR 8799 (centro) y sus alrededores. La caja triangular muestra la estrella y los cuatro planetas que aparecen en las imágenes. La nueva imagen del disco, con las irregularidades no observadas anteriormente, se muestra en azul. Crédito: Credit: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ). 

 

Un equipo de astrónomos ha obtenido, con el observatorio en radio  Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) de Chile, la primera imagen en alta resolución del cinturón de cometas (una región análoga al Cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar) alrededor de HR 8799, la única estrella donde se han tomado imágenes directas de varios planetas. La forma de este disco polvoriento, en particular su borde interior, es sorprendentemente inconsistente con las órbitas de los planetas, lo que sugiere que o bien han cambiado de posición con el tiempo o hay por lo menos un planeta más en el sistema todavía por descubrir.

"Estos datos nos permiten realmente ver el borde interior de este disco por primera vez", explica Mark Booth, de la Pontificia Universidad Católica de Chile y director del estudio. "Estudiando las interacciones entre los planetas y el disco, esta observación nueva demuestra que o los planetas que hemos visto tenían órbitas distintas en el pasado, o que hay por lo menos un planeta más en el sistema que es demasiado pequeño para haber sido detectado ya".

El disco, que ocupa una región de entre 150 y 420 veces la distancia del Sol a la Tierra, está producido por las continuas colisiones de cuerpos cometarios en las regiones exteriores de este sistema de estrellas. ALMA pudo tomar imágenes de la emisión en radio originada por partículas de escombros de milímetros de tamaño. Según los investigadores, las pequeñas dimensiones de estos granos de polvo sugieren que los planetas del sistema son mayores que Júpiter.

HR 8799 es una estrella joven con aproximadamente 1.5 veces la masa del Sol, situada a 129 años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de Pegaso. "Se trata de la primera vez que tomamos imágenes de un sistema coon varios planetas y polvo en órbita, permitiendo comparar directamente con la formación y dinámica de nuestro propio Sistema Solar", explica Antonio Hales, coautor del estudio.

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El canibalismo estelar convierte una estrella en una enana marrón

19/5/2016 de Royal Astronomical Society / Nature

An artist’s illustration of the white dwarf (right) stripping mass from the brown dwarf. Credit: Rene Breton, University of Manchester. Click for a full size image

Ilustración de artista de una enana blanca (derecha) arrancando masa de la enana marrón. Crédito: Rene Breton, University of Manchester.

 

Los astrónomos han detectado un objeto subestelar que solía ser una estrella, después de haber sido consumido por su compañera, una enana blanca. El equipo internacional de investigadores realizó el descubrimiento observando un sistema binario muy poco brillante, J1433, situado a 730 años luz. El sistema consiste en un objeto de masa baja (unas 60 veces la masa de Júpiter) con una órbita extremadamente cercana de 78 minutos alrededor de una enana blanca (el resto de una estrella como nuestro Sol).

Debido a su proximidad, la enana blanca arranca materia de su compañera de masa baja. Este proceso ha eliminado un 90 por ciento de la masa de la compañera, convirtiéndola de una estrella a una enana marrón. La mayoría de las enanas marrones son 'estrellas fallidas', objetos que no tenían al nacer suficiente masa para brillar fusionando hidrógeno en sus núcleos. Por el contrario, la enana marrón de este sistema nació como una estrella en toda regla, pero ha sido despojada hasta alcanzar su masa actual por miles de millones de años de canibalismo estelar.

El autor principal del estudio, el estudiante de doctorado Juan Venancio Hernández Santisteban, de la Universidad de Southampton, comenta: "Nuestros conocimientos de la evolución de las binarias sugieren que, si la estrella compañera puede sobrevivir a la transición, las enanas marrones deberían de ser comunes en este tipo de sistemas. Sin embargo, a pesar de varios esfuerzos, sólo se habían encontrado anteriormente unos pocos sistemas donde existían pruebas tentativas de que albergan una enana marrón. Ahora nuestros resultados confirman que la transformación con éxito de una estrella en una enana marrón es, de hecho, posible".

Los astrónomos utilizaron también sus datos para cartografiar la temperatura superficial de la enana marrón. Ésta resulta que no es uniforme, ya que este objeto subestelar frío es intensamente radiado por su compañera enana blanca, que está mucho más caliente. La diferencia entre las partes más calientes y las más frías de la enana marrón alcanza los 200 ºC.

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El tanque de combustible de reserva de las supernovas es la clave de las progenitoras grandes

19/5/2016 de Australian National University / Astrophysical Journal

This is an artist's impression of a supernova.

Ilustración artísitca de una supernova. La estrella enana blanca (izquierda) va tomando lentamente materia de una estrella compañera en órbita (derecha), hasta que supera un límite y explota como supernova de tipo Ia. Crédito: David A. Hardy & PPARC.

 

Algunas supernovas tienen un tanque de reserva de combustible radiactivo que interviene en sus explosiones, alargándolas hasta tres veces más de lo que pensaban posible los astrónomos. Ahora un equipo de investigadores ha detectado el débil resplandor de una supernova, encontrando que era alimentado por cobalto-57 radiactivo. El descubrimiento proporciona datos nuevos importantes sobre las causas de las supernovas de tipo Ia, que los astrónomos utilizan para medir distancias grandes en el Universo.

El Dr Ivo Seitenzahl, director del equipo de astrónomos que ha llevado a cabo la investigación, comenta que el descubrimiento de las señales del cobalto-57 en una supernova de tipo Ia proporciona datos sobre la estrella que explotó y sugiere que estaba en el límite superior de su rango de pesos. "Esta explosión sugiere que se trataba de una estrella que robaba materia de una compañera en órbita hasta que llegó a ser tan masiva que su núcleo de carbono se encendió y provocó la explosión", comenta el Dr. Seitenzahl. "Es emocionante averiguar esto porque hay teorías contrapuestas sobre qué es lo que produce las supernovas de tipo Ia".

Las explosiones de supernova de tipo Ia pueden ser vistas incluso en galaxias lejanas y ayudan a los astrónomos a estudiar la gran escala del Universo. Durante un periodo de varias semanas después de su explosión pueden brillar más que los otros miles de millones de estrellas que hay en su galaxia, y lo hacen de un modo predecible que les convierte en balizas cósmicas fiables.

Los astrónomos piensan que las supernovas de tipo Ia se producen cuando la materia cae sobre una vieja estrella enana blanca y su masa supera un límite a partir del cual el núcleo de carbono se enciende y provoca la explosión de la estrella. Sin embargo, no estaba claro si la estrella tomaba materia lentamente de una estrella compañera o si había sido el choque de dos estrellas más pequeñas lo que llevó al sistema a explotar. En el caso de la colisión, las teorías sugieren que una enana blanca puede tener hasta solo 1.1 veces la masa del Sol cuando explota, pero este descubrimiento apunta a una estrella más masiva, de alrededor de 1.4 masas solares, apoyando el modelo de adquisición lenta de materia.

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Un misterio estelar que se hace más profundo

19/5/2016 de Monash University / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 A schematic of the HERMES spectrograph. The lines show the light path through the instrument that ultimately provides astronomers with high quality data for measuring stellar chemical content. Credit: Australian Astronomical Observatory

Un esquema del espectrógrafo HERMES. Las líneas muestran el camino de luz a través del instrumento que, en última instancia, proporciona a los astrónomos datos de alta calidad para medir el contenido químico estelar. Crédito: Australian Astronomical Observatory.

 

Utilizando actualizaciones recientes en tecnología de telescopios, un equipo de investigadores, dirigido por la Universidad de Monash (Australia), ha realizado el inesperado descubrimiento de que un gran grupo de estrellas que queman helio están muriendo prematuramente en el cúmulo globular M4, desafiando los conceptos actuales de la evolución estelar.

M4 es uno de los cúmulos globulares más brillantes y cercanos y ya había sido bien estudiado. Pero en esta ocasión, los investigadores emplearon un nuevo instrumento llamado espectrógrafo multielementos de alta eficiencia y resolución (HERMES). Con HERMES instalado en el telescopio angloaustraliano (AAT) y operado por el AAO, los científicos descubrieron este sorprendente resultado determinando la composición química de las estrellas de M4 descifrando su luz. Encontraron que la mitad de las estrellas tienden a saltarse la fase de gigante roja en su evolución, convirtiéndose en estrellas enanas blancas millones de años antes de lo previsto.

Aunque la causa de esto sigue siendo un misterio, el análisis químico de HERMES ha revelado que la muerte prematura tiende a ocurrir sólo en las estrellas pobres en oxígeno y ricas en sodio. Lo sorprendente es que nuestros mejores modelos de estas estrellas no predicen que morirán jóvenes.

Este descubrimiento sigue a un estudio previo, liderado por la Universidad de Monash, en el que descubrieron por primera vez que hay muchas estrellas muriendo prematuramente en el cúmulo globular NGC 6752. Comentando este descubrimiento, el Dr. Simon Campbell afirmó que se había sorprendido al descubrir que este resultado se aplica también a estrellas mucho más 'normales'. "Aunque habíamos observado en nuestro trabajo anterior que las estrellas ricas en sodio no consiguen alcanzar la vejez, era totalmente inesperado que esto ocurriera a tan gran escala en este cúmulo globular 'normal' ", señala el Dr. Campbell.

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La detección de depósitos de posibles megatsunamis en Marte reaviva la hipótesis de un antiguo océano

20/5/2016 de Planetary Science Institute / Nature

 Left: Color-coded digital elevation model of the study area showing the two proposed shoreline levels of an early Mars ocean that existed approximately 3.4 billion years ago. Right: Areas covered by the documented tsunami events extending from these shorelines. Lead author Alexis Rodriguez created this figure.
Izquierda: modelo digital de elevación en código de colores del área de estudio, mostrando los dos niveles de orillas propuestas de un océano marciano primitivo, que existió aproximadamente hace 3400 millones de años. Derecha: áreas cubiertas por los tsunamis documentados que se extienden desde estas costas. Crédito: Alexis Rodríguez.

 

Un nuevo cartografiado marciano de las llanuras del hemisferio norte revelan grandes depósitos sedimentarios que fueron probablemente producidos por dos megatsunamis, que alcanzaron hasta 120m de altura en la orilla y penetraron varios cientos de kilómetros en tierra.

"Durante más de un cuarto de siglo, el no haber conseguido identificar restos de costas distribuidas de manera consistente a una elevación constante  ha sido considerada como opuesta a la hipótesis de que existió un vatos océano en Marte hace unos 3400 millones de años. Nuestro estudio ofrece una solución sencilla a este problema. Los depósitos de tsunamis con un amplio rango de elevaciones son probablemente lo que caracteriza las costas de los océanos marcianos primitivos", afirma J. Alexis Palmero Rodriguez, director de la investigación.

"Los tsunamis podrían haber sido producidos por impactos de bólidos, que aproximadamente una vez cada 3 millones de años, ocasionaron cráteres de impacto marinos de aproximadamente 30 kilómetros de diámetro. Por tanto, los tsunamis propuestos tuvieron lugar con una diferencia de varios millones de años entre sí",  comenta Thomas Platz, coautor del estudio.

"A pesar de las condiciones climáticas globales extremadamente frías y secas, el océano marciano primitivo probablemente tenía una composición salada que le permitió seguir siendo líquido hasta varias decenas de millones de años. Los ambientes salados acuosos por debajo del punto de congelación son ambientes habitables en la Tierra, y en consecuencia, algunos de los depósitos de los tsunamis podrían ser objetivos astrobiológicos prioritarios", según Alberto Fairén.

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Una 'mina de oro' galáctica explica el origen de los elementos más pesados de la naturaleza

20/5/2016 de Kavli Foundation / Nature

An artist's impression of two neutron stars colliding. (Credit: Dana Berry / Skyworks Digital, Inc.)

Ilustración de artista de la colisión de dos estrellas de neutrones. Crédito: Dana Berry / Skyworks Digital, Inc.

 

Un equipo de investigadores ha resuelto un misterio de 60 años de antigüedad en relación con el origen de los elementos más pesados de la naturaleza, transmitido en la débil luz estelar de una lejana galaxia enana.

La mayoría de los elementos químicos, que componen todo, desde planetas a paramecios, han sido forjados en los hornos nucleares de estrellas como el Sol. Pero el origen cósmico de un cierto conjunto de elementos pesados, a menudo valiosos, como el oro, la plata, el plomo y el uranio, ha resultado esquivo durante mucho tiempo.

Los astrónomos han estudiado ahora la galaxia llamada Reticulum II, descubriendo que sus estrellas contienen enormes cantidades de estos metales. De las 10 galaxias enanas que han sido investigadas hasta ahora de manera parecida, solo Reticulum II posee estas señales químicas intensas. El descubrimiento sugiere que hace miles de millones de años se produjo un fenómeno inusual que creó grandes cantidades de elementos pesados y luego los dispersó por la reserva de gas y polvo de la galaxia. Este material enriquecido pasó después a formar las estrellas particulares de Reticulum II.

Según el estudio nuevo, el fenómeno poco usual que se produjo en Reticulum II fue la colisión de dos objetos ultradensos llamados estrellas de neutrones. Los científicos  han creído durante décadas que estas colisiones pueden ser el origen principal de este tipo de elementos, aunque la idea carecía de pruebas observacionales sólidas. Ahora, armados con esta información, los científicos pueden esperar trazar hacia atrás en el tiempo las historias de galaxias tomando como partida los contenidos de sus estrellas, llevando a cabo una "arqueología estelar" real.

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Las sondas Van Allen revelan el comportamiento a largo plazo del anillo de corriente de la Tierra

20/5/2016 de Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Geophysical Research Letters

During periods when geomagnetic storms affect Earth, new low-energy protons (with energy of tens of thousands of electronvolts, or keV; shown here in magenta) enter the near-Earth region, enhancing the preexisting ring current (orange). Credit: Johns Hopkins APL

Durante los periodos en que las tormentas geomagnéticas afectan a la Tierra, nuevos protones de baja energía (mostrados en color magenta) acceden a la región cercana a la Tierra, reforzando la corriente de anillo ya existente (en color naranja). Crédito: Johns Hopkins APL.

 

Nuevos descubrimientos realizados con un año de observaciones de las sondas Van Allen de NASA han revelado que la corriente de anillo (una corriente eléctrica transportada por iones energéticos que rodea nuestro planeta) se comporta de un modo muy diferente al que se pensaba.

La corriente de anillo se creía que crece y mengua con el tiempo, pero las nuevas observaciones demuestran que esto es cierto sólo en el caso de algunas partículas, mientras que otras están siempre presentes. Los investigadores han determinado que los protones de alta energía de la corriente de anillo cambian de un modo completamente diferente a como lo hacen los fotones de baja energía de la corriente. Esta información puede ayudar a ajustar nuestra comprensión y los modelos de la corriente de anillo, un elemento clave del ambiente espacial alrededor de la Tierra que puede afectar a nuestros satélites.

"Estudiamos la corriente de anillo, por un lado, porque dirige un sistema global de corrientes eléctricas en el espacio y sobre la superficie de la Tierra, que durante las tormentas geomagnéticas intensas puede producir daños severos a nuestros sistemas tecnológicos", comenta la directora del estudio Matina Gkioulidou. "También modifica el campo magnético en el espacio cercano a la Tierra, que a su vez controla el movimiento de las partículas de los cinturones de radiación que rodean nuestro planeta. Esto significa que conocer la dinámica de la corriente de anillo es importante para comprender cómo los cinturores de radiación evolucionan también".

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Un hermoso ejemplo de ornamentación estelar

20/5/2016 de ESO

En esta imagen del VLT (Very Large Telescope) de ESO, la luz que emanan los ardientes astros azules excita el gas sobrante tras el nacimiento de las propias estrellas. El resultado es una nebulosa de emisión sorprendentemente colorida, llamada LHA 120-N55, en la que las estrellas están adornadas con un manto de gas incandescente. Los astrónomos estudian estos hermosos alardes de belleza para conocer las condiciones que se dan en los lugares donde se desarrollan nuevas estrellas.

La nebulosa de emisión LHA 120-N55. Crédito: ESO

En esta imagen del VLT (Very Large Telescope) de ESO, la luz de ardientes astros azules excita el gas sobrante tras la reciente formación de las estrellas. El resultado es una nebulosa de emisión sorprendentemente colorida, llamada LHA 120-N55, en la que las estrellas están adornadas con un manto de gas incandescente. Los astrónomos estudian estos hermosos alardes de belleza para conocer las condiciones que se dan en los lugares donde se desarrollan nuevas estrellas.

LHA 120-N55 o N55, como generalmente se conoce, es una brillante nube de gas que se encuentra en la Gran Nube de Magallanes (LMC, por las siglas en inglés de Large Magellanic Cloud), una galaxia satélite de la Vía Láctea situada a unos 163.000 años luz de distancia. N55 está dentro de una cáscara supergigante o superburbuja, llamada LMC 4. Las superburbujas, que a menudo alcanzan cientos de años luz de tamaño, se forman cuando los fuertes vientos de las estrellas recién nacidas y las ondas de choque de explosiones de supernova trabajan en tándem para expulsar la mayor parte del gas y del polvo que originalmente las rodearon, creando enormes cavidades en forma de burbuja.

Sin embargo, el material que se convirtió en N55 logró sobrevivir como un pequeño remanente de gas y polvo. Ahora es una nebulosa independiente dentro de la superburbuja, acompañada por un grupo de brillantes estrellas azules y blancas — conocidas como LH 72 — que también se las arregló para formarse cientos de millones de años después de los acontecimientos que originalmente dieron vida a la superburbuja. Las estrellas de LH 72 tienen unos pocos millones de años de edad, por lo que no han jugado ningún papel en la “limpieza” del espacio que rodea a N55. Más bien, se trata de una segunda generación de estrellas de la región.

El reciente surgimiento de una nueva población de estrellas también explica los sugerentes colores que rodean a las estrellas en esta imagen. La intensa luz de las potentes estrellas blanco-azuladas, hace que los átomos de hidrógeno de N55 se separen de sus electrones, provocando que, en luz visible, el gas brille con un característico color rosáceo. En las galaxias, los astrónomos reconocen esta firma dejada por el brillante gas de hidrógeno como una señal del nacimiento de estrellas.

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Júpiter atacado por 6.5 impactos de bólidos por año, en promedio

23/5/2016 de Europlanet

 This full-disc image of Jupiter was taken on 21 April 2014 with Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3).

Esta imagen del disco completo de Júpiter fue tomada el 21 de abril de 2014 con la cámara de gran campo 3 (WFC3) del telescopio espacial Hubble. Crédito:  NASA, ESA, y A. Simon (Goddard Space Flight Center).

 

Júpiter es golpeado en promedio por 6.5 objetos al año que crean impactos suficientemente grandes como para ser visibles desde la Tierra, según resultados preliminares de una campaña mundial de astrónomos amateur para observar el planeta gigante. La estimación fue presentada en una reunión internacional sobre Júpiter para astrónomos profesionales y amateur organizada por Europlanet en el Observatorio de la Costa Azul, Niza.

Los meteoros impactan contra la alta atmósfera de Júpiter y crean bólidos espectaculares, como el observado por los astrónomos aficionados  Gerrit Kernbauer y John McKeon el 17 de marzo de 2016. Se trataba del cuarto en una serie de bólidos observados casualmente por astrónomos amateur desde junio de 2010. Los grupos de aficionados de todo el mundo han coordinado sus esfuerzos para obtener mejores estimaciones del número de cuerpos pequeños alrededor de Júpiter y averiguar cómo interaccionan con el planeta.

"Los impactos dramáticos contra Júpiter pueden ser captados con equipos estándar de aficionado y analizados con software fácil de utilizar. Pero para obtener una buena estimación de cuán a menudo ocurren estos eventos, necesitamos observadores por todo el mundo que deseen colaborar en la creación de un programa de monitorizado más o menos continuo de Júpiter. Esto lleva tiempo y dedicación, las observaciones de no impacto son tan importantes como la detección de un bólido. En 3 años desde que empezó nuestro programa, las contribuciones de amateurs de Europa, Estados Unidos y Australia han analizado el equivalente a más de 56 días de vídeos (unos 53 000 vídeos) sin descubrir ningún impacto. Este es un resultado por sí mismo y, junto con los informes del astrónomo amateur John McKeon, nos ha ayudado a alcanzar una estimación preliminar que reduce ligeramente las estimaciones previas del flujo de los objetos que impactan en Júpiter. Ahora estamos trabajando en mejorar la facilidad de uso de nuestro software, manteniendo su simplicidad y eficiencia, para conseguir una participación más amplia de los amateur. Esto debería de ayudar a refinar la estimación de los impactos en Júpiter, con la esperanza de descubrir nuevos impactos", comenta Marc Delcroix, que coordina un equipo de 60 astrónomos amateur de todo el mundo.

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Imagen cercana del Planeta Rojo

23/5/2016 de Hubble Space Telescope

This image shows our neighbouring planet Mars, as it was observed shortly before opposition in 2016 by the NASA/ESA Hubble Space Telescope.  Some prominent features on the surface of the planet have been annotated.

Esta imagen muestra nuestro planeta vecino Marte, observado poco antes de la oposición de 2016, por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. Algunas de las formaciones más prominentes de la superficie del planeta han sido etiquetadas. Crédito: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (ASU), y M. Wolff (Space Science Institute).

 

Durante mayo de 2016, la Tierra y Marte se acercan uno al otro más que en los últimos diez años. El telescopio espacial Hubble de NASA/ESA ha explotado esta configuración especial para captar una nueva imagen de nuestro vecino rojo, mostrando algunas de sus famosas formaciones superficiales. Esta imagen es complementaria a observaciones previas de Marte con el Hubble y permite a los astrónomos estudiar cambios a gran escala en su superficie.

El 22 de mayo Marte alcanzó la oposición, el punto en el cual el planeta está situado justo en dirección opuesta al Sol en el cielo. Esto significa que el Sol, la Tierra y Marte se alinean, con la Tierra colocada entre el Sol y el Planeta Rojo.

La oposicion también marca el mayor acercamiento a la Tierra, así que Marte parece mayor y más brillante en el cielo de lo habitual. Ese suceso permite a los astrónomos observar más detalles de la superficie marciana con sus telescopios, con el disco del planeta iluminado por completo.

El 12 de mayo el Hubble aprovechó esta alineación favorable y dirigió su mirada hacia Marte para tomar una imagen de nuestro vecino de color rojo óxido. Desde esta distancia el telescopio pudo observar formaciones de hasta 30 kilómetros de tamaño. La imagen final es una imagen en color natural de Marte que revela varias formaciones geológicas prominentes, desde montañas pequeñas y canales de erosión hasta inmensos cañones y volcanes.

La gran región oscura en el extremo derecho es  Syrtir Major Planitia, una de las primeras estructuras identificadas en la superficie del planeta por los observadores del s. XVII. Syrtis Major es un antiguo volcán en escudo. Las nubes del final de la tarde rodean su cumbre en esta imagen. La formación al sur de Syrtis Major es la cuenca brillante de Hellas Planitis, el mayor cráter de Marte. Con unos 1800 km de diámetro y 8 km de profundidad, se formó hace unos 3500 millones de años por el impacto de un asteroide.

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El Hubble observa un enjambre de cúmulos estelares antiguos alrededor de una galaxia 

23/5/2016 de NASA

This NASA/ESA Hubble Space Telescope image shows star clusters encircling a galaxy, like bees buzzing around a hive. The hive in question is an edge-on lenticular galaxy NGC 5308, located just under 100 million light-years away in the constellation of Ursa Major (The Great Bear).

La galaxia lenticular  NGC 5308. Crédito del texto: ESA. Crédito de la imagen:  ESA/Hubble & NASA. Agradecimiento: Judy Schmidt.

 

Esta imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra cúmulos de estrellas rodeando una galaxia, como abejas zumbando alrededor de una colmena. La colmena en cuestión es la galaxia lenticular vista de canto NGC 5308, situada a solo 100 millones de años luz en la constelación de la Osa Mayor.

Las galaxias lenticulares, pertenecientes a un tipo de galaxias que se encuentra a mitad de camino entre las galaxias espirales y las elípticas, como  NGC 5308, son galaxias de disco que han agotado o perdido la mayor parte de su gas y polvo. Como resultado, experimentan muy poca formación de estrellas y consisten principalmente en estrellas viejas. El 9 de octubre de 1996, los científicos observaron una de las estrellas viejas de NGC 5308 llegando a su destino fatal, explotando como una espectacular supernova de tipo Ia.

Las galaxias lenticulares a menudo tienen en órbita conjuntos de cientos de miles de estrellas más viejas. Llamados cúmulos globulares, estos conjuntos densos de estrellas forman un halo delicado mientras se encuentran en órbita alrededor del cuerpo principal de NGC 5308, mostrándose como puntos brillantes frente al cielo oscuro.

La galaxia débil, irregular, a la derecha de NGC 5308, es conocida como SDSS J134646.18+605911.9.

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23/5/2016 de UC Davies / The Astrophysical Journal Letters

The image of this faint, distant galaxy was split into three by a gravitational lens. By comparing the spectra of three images (white boxes), astronomers could show they were all the same object 13 billion light years away. Credit: Marusa Bradac/Hubble Space Telescope/W. M. Keck Observatory

La imagen de esta débil galaxia lejana fue dividida en tres por una lente gravitatoria. Comparando los espectros de las tres imágenes (cajas blancas) los astrónomos pudieron demostrar que las tres correspondían al mismo objeto, a 13 mil millones de años luz de distancia. Crédito: Marusa Bradac/Hubble Space Telescope/W. M. Keck Observatory.

 

Un equipo internacional de científicos, dirigido por dos físicos de UC Davies, ha detectado y confirmado la galaxia menos brillante del Universo temprano hasta la fecha. Este objeto nuevo, observado tal como era hace 13 mil millones de años, podría ayudar a los científicos a conocer la "época de la reionización", cuando se hicieron visibles las primeras estrellas.

El fenómeno de lente gravitatoria y un instrumento especial del telescopio de 10 metros del observatorio W.M.Keck, instalado en la cima del Maunakea (Hawái), permitió a los investigadores observar este objeto increíblemente débil. El fenómeno de lente gravitatoria fue predicho por Einstein. Debido a que la gravedad puede torcer la trayectoria de la luz, es posible que la imagen de una galaxia distante sea aumentada a través de la "lente" creada por la gravedad de otro objeto situado entre él y el observador. En este caso, la galaxia detectada se encontraba detrás del cúmulo de galaxias MACS2129.4-0741, que contiene tanta masa que creó tres imágenes diferentes del objeto. Los astrónomos pudieron demostrar que las tres imágenes corresponden a la misma galaxia porque mostraban espectros parecidos.

Con 13 mil millones de años de edad, la galaxia se halla cerca del final de la época de la reionización, durante la cual la mayor parte del gas de hidrógeno que se encontraba entre las galaxias pasaba de ser principalmente neutral a ionizado y las estrellas aparecieron por vez primera. El descubrimiento demuestra que el efecto de lente gravitatoria puede ayudarnos a comprender las galaxias poco brillantes que dominaron este periodo importante del Universo temprano, comenta Kuang-Han Huang, director del estudio.

"Esta galaxia es interesante porque el equipo de científicos deduce que tiene una masa en forma de estrellas muy baja, solo el 1 por ciento del 1 por ciento de la Vía Láctea", añade Marc Kassis, del observatorio Keck. "Se trata de una galaxia muy muy pequeña y a tan gran distancia que ofrece pistas para responder una de las preguntas fundamentales que la astronomía intenta comprender: ¿qué es lo que provoca que el gas hidrógeno del principio del Universo pase de ser neutral a ionizado hace unos 13 mil millones de años? Es el momento en que las estrellas empezaron a brillar y la materia se hizo más compleja".

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El lado más oscuro de las galaxias difusas

24/5/2016 de Instituto de Astrofísica de Canarias / Astrophysical Journal Letters

Un equipo de astrónomos internacionales, liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha medido por primera vez la masa de una galaxia ultradifusa utilizando el Gran Telescopio CANARIAS (GTC).

La galaxia ultradifusa VCC 1287, mostrada en esta imagen, está compuestas casi íntegramente por materia oscura, siendo mínima la presencia de estrellas. Fuente: IAC.

 

Un equipo de astrónomos internacionales, liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha medido por primera vez la masa de una galaxia ultradifusa utilizando el Gran Telescopio CANARIAS (GTC).

“Estas galaxias son particularmente interesantes dado que el violento entorno en el que se encuentran ya debería haberlas destruido, a no ser que estén protegidas por una gran cantidad de materia oscura” indica Mike Beasley,  el autor principal del artículo publicado en la revista Astrophysical Journal Letters. “Comprobar esta fascinante idea fue posible tras identificar una galaxia ultra difusa lo suficientemente cercana como para estudiarla en detalle.”

Dicha galaxia,  VCC 1287, está situada en el Cúmulo de Virgo, a unos 50 millones de años luz de distancia, y aparece rodeada por un enjambre de cúmulos globulares, elemento clave a la hora de estudiar su contenido en materia oscura. “Los cúmulos globulares -formados por cientos de miles de estrellas- orbitan bajo la influencia gravitatoria de la galaxia ultra difusa” añade Aaron Romanowsky, de la San José State University (EEUU) y otro de los autores del artículo. “Cuanto más pesada es una galaxia, más rápido se mueven sus cúmulos globulares, siendo el equivalente a una pesa cósmica.”

Usando el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), el equipo descubrió cómo estos cúmulos globulares se mueven a gran velocidad, atraídos por un campo gravitatorio sorprendentemente fuerte. “A pesar de que la materia oscura está también presente en otras galaxias, este es un caso excepcional”, concluye Beasley. “Por cada kilogramo de materia ordinaria,  VCC 1287 contiene 3 toneladas de materia oscura.”

Por tanto, se puede decir que las galaxias ultradifusas están compuestas casi íntegramente por materia oscura, siendo mínima la presencia de estrellas. Esta conclusión plantea a los científicos una nueva pregunta: ¿cómo es posible que existan galaxias tan difusas y oscuras?

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Descubren cráteres lunares frescos

24/5/2016 de Southwest Research Institute / Icarus

Using data from the LAMP instrument aboard the Lunar Reconnaissance Orbiter, a Southwest Research Institute-led team of scientists discovered two geologically young craters — one (right) 16 million, the other (left) between 75 and 420 million, years old — in the Moon’s darkest regions. One lies within Slater Crater, named for the late Dr. David C. Slater, a former SwRI space scientist who designed and built the LAMP instrument.

Utilizando datos del instrumento LAMP, a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter, un equipo de científicos ha descubierto dos cráteres geológicamente jóvenes en las regiones más oscuras de la Luna, uno de 16 millones de años y el otro de entre 75 y 420 millones de años. Crédito: NASA GSFC/SwRI / NASA GSFC/ASU Jmoon.

 

Un equipo dirigido por científicos del  Southwest Research Institute ha descubierto dos cráteres geológicamente jóvenes (uno de 16 millones de años, el otro de entre 75 y 420 millones de años de edad) en las regiones más oscuras de la Luna."Estos cráteres de impacto 'jóvenes' son un descubrimiento realmente interesante", comenta la Dra. Kathleen Mandt. "Encontrar cráteres jóvenes en términos geológicos y calcular su edad nos permite conoce la historia de las colisiones en el Sistema Solar".

Las colisiones en el espacio han jugado un papel importante en la formación del Sistema Solar, incluyendo la formación de la Luna. Los cráteres de impacto cuentan la historia de colisiones entre objetos en el Sistema Solar. Debido a que la Luna ha sido salpicada por impactos, su superficie sirve como un registro de su pasado. Determinar cuándo se produjeron las colisiones ayuda a los científicos a cartografiar el movimiento de objetos por el Sistema Solar a lo largo de su historia. Los cráteres que son jóvenes en escalas de tiempo geológicas (millones de años) también proporcionan información acerca de la frecuencia de las colisiones.

Los científicos determinaron que en el caso de dos de los cráteres estudiados, los alrededores eran más brillantes y escarpados que el paisaje que los rodeaba. Los científicos estimaron la edad de uno de los cráteres en 16 millones de años. En el otro cráter, la cubierta de material expulsado ya había empezado a desaparecer, indicando que debía de tener por lo menos 75 millones de años. Pero el tiempo habría cubierto por completo la capa de escombros bajo polvo en 420 millones de años, proporcionando así un límite superior a su edad. 

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Hábitats potenciales para la vida primitiva en Marte

24/5/2016 de SETI Institute / Journal of Geophysical Research

 Ancient layered clay-bearing bedrock (top left) and carbonate bedrock (bottom right) are exposed in the central uplift of an unnamed crater approximately 42 kilometers in diameter in eastern Hesperia Planum, Mars. The image was taken by the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) instrument aboard the Mars Reconnaissance Orbiter. Credit: NASA/JPL/University of Arizona

Antiguo lecho rocoso con arcillas (arriba izquierda) y lecho rocoso con carbonatos (abajo derecha) al descubierto en la parte central elevada de un cráter sin nombre de aproximadamente 42 kilómetros de diámetro en la parte oriental de Hesperia Planum, Marte. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

 

Pruebas descubiertas recientemente de carbonatos bajo la superficie de Marte apuntan a un ambiente más húmedo y cálido en el pasado del planeta. La presencia de agua líquida podría haber alimentado la aparición de la vida. Un nuevo estudio de James Wray, del Georgia Institute of Technology, y Janice Bishop, del SETI Institute, así como otros colaboradores, ha encontrado pruebas de depósitos enterrados de carbonatos marcianos ricos en hierro y calcio por doquier, lo que sugiere un pasado más húmedo en el Planeta Rojo.

"La identificación de estos carbonatos y arcillas antiguos en Marte representa una ventana a la historia cuando el clima de Marte era muy diferente del desierto frío y seco de hoy en día", señala Bishop. Los investigadores han buscado pruebas físicas de lechos rocosos ricos en carbonatos, que pueden haberse formado cuando el dióxido de carbono de la atmósfera primitiva fue atrapado en las aguas de la superficie antigua el planeta. Han centrado la búsqueda en la cuenca Huygens de Marte.

Esta estructura es el lugar ideal para investigar carbonatos debido a sus múltiples cráteres de impacto y gargantas que dejan al descubierto materiales antiguos del subsuelo en los que pueden detectarse carbonatos por una amplia región. Y según este estudio, las rocas de la cuenca Huygens, de 450 m de ancho , contienen arcillas y rocas con carbonatos ricas en hierro o calcio.

El estudio ha mostrado pruebas de rocas con carbonatos en muchos lugares por todo Marte, incluyendo el cráter Lucaya, donde los carbonatos y arcillas de 3800 millones de años estaban enterrados bajo un máximo de 5 km de lava y sustratos rocosos.

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Las misteriosas plumas de Marte, ¿producidas por la meteorología espacial?

23/5/2016 de ESA

Observations of a mysterious plume-like feature (marked with yellow arrow) at the limb of the Red Planet on 20 March 2012. The observation was made by astronomer W. Jaeschke. The image is shown with the north pole towards the bottom and the south pole to the top.

Observaciones de una misteriosa pluma (marcada con la flecha amarilla) en el limbo del Planeta Rojo, el 20 de marzo de 2012. Crédito: W. Jaeschke.

 

En algunas ocasiones han aparecido, de repente, unas misteriosas nubes a gran altura en la atmósfera marciana, que podrían estar relacionadas con la meteorología espacial, según científicos de Mars Express.

Los astrónomos aficionados que utilizan telescopios en la Tierra fueron los primeros en informar de una pluma de nubes inusual en 2012, a una altura de 250 km sobre la superficie de Marte. La estructura se desarrolló en menos de 10 horas, cubriendo un área de hasta 1000 por 1500 km, permaneciendo visible durante 10 días.

La altura extrema supone un problema para explicar estas formaciones: es mucho más alto de donde se piensa que pueden formarse las nubes típicas de dióxido de carbono y agua congelados en la atmósfera. De hecho, esta gran altura se corresponde con la ionosfera, donde la atmósfera interacciona directamente con el viento solar entrante de partículas atómicas eléctricamente cargadas.

Por desgracia, las naves espaciales en órbita en Marte no estaba en la posición correcta para observar la pluma visualmente en 2012, pero los científicos han analizado ahora las medidas del plasma y el viento solar tomadas por Mars Express en aquella ocasión. Han encontrado pruebas de una gran expulsión de materia de la corona del Sol que chocó contra la atmósfera marciana el el lugar preciso y alrededor del momento correcto. "Nuestras observaciones del plasma nos indican que se produjo un evento de meteorología espacial suficientemente intenso como para chocar contra Marte y aumentar el escape de plasma desde la atmósfera del planeta", comenta  David Andrews. "Pero no hemos podido observar señales en la ionosfera que nos permitan afirmar categóricamente que se debieran a la presencia de esta pluma". 

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Encuentran pistas sobre el nacimiento de los agujeros negros supermasivos

25/5/2016 de ESA Hubble/ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

This artist’s impression shows a possible seed for the formation of a supermassive black hole. Two of these possible seeds were discovered by an Italian team, using three space telescopes: the NASA Chandra X-ray Observatory, the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and the NASA Spitzer Space Telescope.

Esta ilustración de artista muestra una posible semilla para la formación de un agujero negro supermasivo. Dos de estas semillas  fueron descubiertas por un equipo italiano, utilizando tres telescopios espaciales. En los recuadros a la derecha se muestran las imágenes de uno de los dos agujeros negros, observado en rayos X por Chandra (arriba) y en el óptico por el Hubble (abajo). Créditos: rayos X de NASA/CXC/Scuola Normale Superiore/F. Pacucci, et al.; óptico de  NASA/STScI; ilustración de : NASA/CXC/M. Weiss.

 

Un equipo de astrofísicos italianos ha dado un importante paso adelante en la comprensión de cómo se formaron los agujeros negros supermasivos. Empleando datos del telescopio espacial Hubble y otros dos telescopios espaciales, los investigadoreshan descubierto la mejor prueba hasta la fecha de las semillas que acaban convirtiéndose en estos gigantes cósmicos.

Durante años los astrónomos han debatido cómo las generaciones más tempranas de agujeros negros supermasivos se formaron muy rápidamente, en términos relativos, después del Big Bang. Ahora, un equipo italiano ha identificado dos objetos en el Universo temrano que parecen ser el origen de estos agujeros negros supermasivos tempranos. Se trata de las semillas de agujeros negros más prometedoras encontradas hasta ahora.

El grupo utilizó modelos por computadora y aplicó un nuevo método de análisis a datos  del observatorio de rayos X Chandra de NASA, el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA y el telescopio espacial SPitzer de NASA para encontrar e identificar los dos objetos. Ambos son observados menos de mil millones de pue´s del Big Bang y tienen una masa inicial de unas 100 000 veces la masa del Sol. "Nuestro descubrimiento, si se confirma, explicaría cómo nacieron los agujeros negros monstruosos", afirma Fabio Paucci, director del estudio.

El nuevo descubrimiento indica que por lo menos algunas semillas de agujeros negros con 100 000 veces la masa del Sol se habrían formado directamente por el colapso de una nube de gas masiva. En este caso, el crecimiento de los agujeros negros habría procedido con mayor celeridad. "Existe mucha controversia sobr eel camino que toman estos agujeros negros", coemnta el coautor Anrea Ferrara. "Nuestro trabajo sugiere que estamos convergiendo hacia una respuesta, en la que los agujeros negros empiezan siendo grandes y crecen al ritmo normal, en vez de empezar pequeños y crecer a un ritmo muy rápido".

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Las tormentas solares pueden haber sido clave para la vida en la Tierra

25/5/2016 de NASA / Nature Geoscience

La Paradoja del joven Sol débil: las tormentas solares pueden haber sido clave para la vida en la Tierra. Crédito: NASA Goddard.

La adolescencia de nuestro Sol fue tormentosa, y nuevas pruebas demuestran que estas tormentas pueden haber sido precisamente la clave de la vida tal como la conocemos.

Hace unos 4 mil millones de años, el Sol brillaba sólo con unas tres cuartas partes del brillo que vemos hoy en día, pero en su superficie  se producían erupciones gigantescas que escupían enormes cantidades de material solar y de radiación al espacio. Estas potentes explosiones solares pueden haber proporcionado la energía crucial necesaria para calentar la Tierra, a pesar de la debilidad del Sol. Las erupciones podrían también haber proporcionado la energía necesaria para convertir moléculas simples en moléculas complejas, como el ARN y el ADN, que eran necesarias para la vida. 

"En aquella época, la Tierra recibía sólo un 70 por ciento de la energía del Sol de la que le llega hoy en día", comenta Vladimir Airapetian, director del estudio. "Esto significa que la Tierra habría sido una bola helada. Sin embargo, las pruebas geológicas indican que era una esfera caliente con agua líquida. Llamamos a esto la Paradoja del joven Sol débil. Nuestra nueva investigación demuestra que las tormentas solares podrían haber sido fundamentales en el calentamiento de la Tierra".

Los científicos pueden componer la historia del Sol buscando estrellas similares de nuestra Galaxia. Colocando estas estrellas en orden según su edad, construyen una línea temporal de cómo evolucionó nuestro Sol. Es a partir de datos como éstos que los científicos saben que el Sol era menos brillante hace 4 mil millones de años. Estos estudios también demuestran que las estrellas jóvenes a menudo producen fulguraciones, explosiones gigantescas de radiación y luz, parecidas a las fulguraciones que vemos hoy en día en nuestro Sol. Tales fulguraciones van acompañadas de enormes nubes de materia solar, llamadas expulsiones de masa de la corona, que son enviadas al espacio.

Aunque nuestro Sol todavía produce fulguraciones y eyecciones de masa de la corona, ya no son tan frecuentes ni intensas. Aún más, la Tierra tiene hoy en día un intenso campo magnético que ayuda a evitar que la mayor parte de la energía solar alcance la Tierra, aunque pueden producirse tormentas geomagnéticas en forma de auroras. Pero la Tierra joven tenía un campo magnético mucho más débil. "Nuestros cálculos muestran que podrías haber visto de manera regular auroras tan al sur como Carolina del Sur", comenta Airapetian. "Y cuando las partículas de las tormentas solares viajaban descendiendo por las líneas del campo magnético, habrían chocado contra muchas moléculas de nitrógeno en la atmósfera. Cambiar la química de la atmósfera resulta que fue imprescindible para la vida en la Tierra".

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Sugieren una posible conexión entre los agujeros negros primordiales y la materia oscura

25/5/2016 de NASA / The Astrophysical Journal Letters

Left: This image from NASA's Spitzer Space Telescope shows an infrared view of a sky area in the constellation Ursa Major. Right: After masking out all known stars, galaxies and artifacts and enhancing what's left, an irregular background glow appears. This is the cosmic infrared background (CIB); lighter colors indicate brighter areas. The CIB glow is more irregular than can be explained by distant unresolved galaxies, and this excess structure is thought to be light emitted when the universe was less than a billion years old. Scientists say it likely originated from the first luminous objects to form in the universe, which includes both the first stars and black holes.
Imagen del telescopio espacial Spitzer tras eliminar todas las estrellas conocidas, galaxias y defectos, y realzar lo que queda. Esto permite observar el resplandor irregular de fondo, el llamado fondo cósmico infrarrojo. Es más irregular de lo que puede explicarse asumiendo la existencia de galaxias lejanas. Los científicos piensa que fue emitido por los primeros objetos luminosos que se formaron en el Universo, lo que incluye las primeras estrellas y agujeros negros. Crédito: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard).

La materia oscura es una sustancia misteriosa que compone la mayor parte de la materia del Universo, que muchos piensan que se trata de una partícula exótica. Una alternativa intrigante es que la materia oscura esté hecha de agujeros negros formados durante el primer segundo de existencia de nuestro Universo, conocidos como agujeros negros primordiales. Ahora un científico de NASA sugiere que esta interpretación está en la línea de lo que sabemos de los fondos cósmicos en infrarrojos y rayos X y puede explicar las masas inesperadamente altas de agujeros negros en proceso de fusión detectados el año pasado por LIGO.

"Este estudio es un esfuerzo por reunir un amplio conjunto de ideas y observaciones para comprobar si encajan, y lo hacen sorprendentemente bien", comenta Alexander Kashlinsky. "Si esto es correcto, entonces todas las galaxias, incluida la nuestra, se encuentran en el interior de una vasta esfera de agujeros negros, cada uno con unas 30 veces la masa del Sol".

Durante gran parte de los primeros 500 millones de años del Universo, la materia normal estaba demasiado caliente para condensar en las primeras estrellas. La materia oscura no resultó afectada por la alta temperatura porque, cualquiera que sea su naturaleza, interacciona principalmente a través de la gravedad. Acumulándose por la atracción mutua, la materia oscura colapsó primero en grumos llamados minihalos, que proporcionaron la semilla gravitacional que permitió la acumulación de la materia normal. El gas caliente colapsó hacia los minihalos, creando reservas de gas suficientemente denso para colapsar todavía más, creando las primeras estrellas. Kashlinsky demuestra que si los agujeros negros juegan el papel de la materia oscura, este proceso ocurre con mayor rapidez y produce fácilmente las irregularidades detectadas en el fondo cósmico infrarrojo con datos del telescopio espacial Spitzer, incluso aun cuando sólo una pequeña parte de los minihalos consiguiera producir estrellas.

Mientras el gas cósmico se precipitaba sobre los minihalos, sus agujeros negros constituyentes capturarían de forma natural parte de él también. La materia cayendo hacia un agujero negro se calienta y acaba produciendo rayos X. Juntos, la luz infrarroja de las primeras estrellas y los rayos X del gas precipitándose al interior de agujeros negros de materia oscura pueden justificar la coincidencia en las irregularidades del fondo cósmico infrarrojo y el fondo cósmico de rayos X.

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Detectan la emisión difusa más luminosa en rayos gamma de Arp 220

25/5/2016 de University of Oklahoma / Astrophysical Journal Letters

La galaxia infrarroja ultraluminosa Arp 220

 La galaxia infrarroja ultraluminosa Arp 220 observada con el telescopio espacial Hubble. Crédito: NASA/ESA / WikiSky.

 

Un equipo de la Universidad de Oklahoma ha detectado por primera vez la emisión en rayos gamma más luminosa de una galaxia, la galaxia en proceso de fusión Arp 220, que es la galaxia infrarroja ultraluminosa más cercana a la Tierra y donde se ponen de manifiesto procesos físicos extremadamente energéticos. Los rayos gamma se generan cuando los rayos cósmicos de más energía chocan contra el medio interestelar haciendo que las galaxias brillen en los niveles d energía más altos. Las galaxias infrarrojas luminosas y ultraluminosas, muchas de ellas resultado de la fusión de varias galaxias, son las galaxias más luminosas de todas.

"Estas galaxias son diferentes debido a su inmensa formación de estrellas y el polvo extra que dispersa la luz y las hace luminosas en el infrarrojo", comenta Rhiannon Griffin. "Con esta detección, ampliamos el rango de energías utilizado para estudiar estas galaxias".

"Estamos entusiasmados con este descubrimiento", afirma Xinyu Dai. "La luz de rayos gamma desvela la existencia de una población de partículas extremadamente energéticas en las galaxias, y este descubrimiento demuestra que el contenido en rayos cósmicos es proporcional a la luminosidad de las galaxias, incluso en la más luminosa de todas".

Las grandes cantidades de estrellas en formación presentes en las galaxias infrarrojas luminosas y ultraluminosas significan que hay muchas estrellas masivas que explotan como supernovas al final de sus vidas. La explosión acelera muchas partículas a velocidades cercanas a la de la luz. Estas partículas se convierten así en rayos cósmicos que interaccionan, produciendo partículas y luz, que incluye las emisiones de rayos gamma. Dado que los rayos cósmicos son difíciles de medir, los rayos gamma revelan un componente energético escondido de las galaxias.

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ALMA revela las huellas de planetas bebé en un disco de gas

26/5/2016 de ALMA / The Astrophysical Journal Letters

Figure 2. HCO+ gas (blue) and dust (red) distributions in the disk around HL Tauri. The ellipses show the locations of the gaps. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Yen et al. | Download image
Distribuciones de gas HCO+ (azul) y polvo (rojo) en el disco alrededor de la estrella HL Tauri. Las elipses indican las posiciones de los huecos. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Yen et al.

Un nuevo análisis de datos de ALMA de HL Tauri proporciona pruebas más firmes de la presencia de planetas bebé alrededor de esta estrella. Los investigadores han descubierto dos huecos en el disco de gas que rodea a la estrella.  Las posiciones de estos huecos en el gas coinciden con las posiciones de los huecos en el polvo  encontrados en una imagen en alta resolución de ALMA tomada en 2014. Este descubrimiento apoya la idea de que los planetas se forman en escalas de tiempo mucho más cortas de lo que se pensaba y conduce a reconsiderar escenarios alternativos de formación de planetas.

En noviembre de 2014 ALMA publicó una asombrosa imagen de HL Tauri y su disco de polvo. Esta imagen, la más nítida jamás obtenida de este tipo de objeto, muestra claramente varios huecos en el disco de polvo que rodea la estrella. Los astrónomos no han llegado todavía a una respuesta definitiva sobre qué es lo que produce los huecos en el disco de polvo. Algunos sugieren que se trata de planetas bebé que causan los huecos al atraer o expulsar el polvo a lo largo de sus órbitas. Otros dudan de esta explicación porque HL Tauri es muy joven (se estima que tiene sólo un millón de años de edad) y los estudios clásicos indican que los planetas tardan más de diez millones de años en formarse a partir de polvo de tamaño pequeño. Proponen otros mecanismos de formación de los huecos: cambios en el tamaño del polvo por coalescencia o destrucción, o la formación de polvo debido a moléculas de gas que se congelan.

Ahora un equipo de investigadores liderado por el Dr. Hsi-Wei Yen, del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica  de Taiwan, y el profesor Shigehisa Takakuwa, de la Universidad de Kagoshima de Japón, ha estudiado la distribución del gas en el disco para conocer su verdadera naturaleza. Si los huecos en el polvo se producen por cambios en la naturaleza del polvo, entonces el gas no se vería afectado y no se observarían huecos en la distribución del gas. Pero si son producidos por la gravedad de planetas en formación, entonces se esperaría que la gravedad crease huecos también en el gas.

Incluso con la sensibilidad sin precedentes de ALMA, no ha sido fácil revelar la distribución del gas en el disco. Los investigadores seleccionaron las emisiones de las moléculas de gas HCO+ de los datos de 2014 y sumaron las emisiones en los anillos alrededor de la estrella para incrementar la sensibilidad efectiva. La imagen de la distribución del HCO+ revela por lo menos dos huecos en el disco, a radios de 28 y 69 unidades astronómicas. "Para nuestra sorpresa, estos huecos en el gas coinciden con los huecos del polvo", comenta Yen. "Esto apoya la idea de que los huecos son huellas dejadas por planetas bebé".

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Un joven y enorme cúmulo de galaxias, detectado en el Universo temprano

26/5/2016 de National Optical Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal

The newly discovered protocluster of galaxies located in the Bootes field of the NOAO Deep Wide-field Survey.

El protocúmulo recién descubierto, situado en el campo de Bootes del Rastreo de Gran Campo Profundo del NOAO. Los círculos rodean a los miembros confirmados del cúmulo. Las galaxias del cúmulo son típicamente muy débiles. Los recuadros muestran aumentadas las imágenes de dos galaxias del cúmulo que emiten luz en la línea Lyman-alfa del hidrógeno atómico. Crédito:  Dr. Rui Xue, Purdue University.

 

Un equipo de astrónomos ha descubierto pruebas de la existencia de una enorme colección de galaxias jóvenes a 12 mil millones de años luz de distancia. El protocúmulo de galaxias recién descubierto, observado cuando el Universo tan solo tenía 1700 millones de años (el 12% de su edad actual) es una de las estructuras más masivas conocidas a esa distancia.

"El protocúmulo muy probablemente se convertirá en un cúmulo de galaxias como el cúmulo de Coma, que tiene una masa equivalente a más de mil billones de soles", afirma el astrofísico Dr. Kyoung-Soo Lee. Los cúmulos tan masivos son extremadamente raros: sólo se conoce un puñado de candidatos en épocas tan tempranas. El nuevo sistema es el primero que ha sido confirmado utilizando espectroscopía para determinar la pertenencia al cúmulo.

Los investigadores utilizaron el telescopio Keck II para medir las distancias a las galaxias poco brillantes que habían encontrado en una pequeña parte del cielo, lo que reveló este gran grupo. "Muchas de las galaxias débiles de esta zona se hallan a la misma distancia", comenta el Dr. Arjun Dey. "Están agrupadas por la gravedad y los indicios sugieren que el cúmulo está en proceso de formación".

La materia del Universo se organiza en grandes estructuras a través de la acción de la gravedad. La mayoría de las estrellas están en galaxias, que a su vez se reúnen en grupos y cúmulos. Los cúmulos de galaxias se observan habitualmente en el Universo actual y contienen algunas de las galaxias más viejas y masivas que se conocen. La formación e historia inicial de estos cúmulos no se conoce bien. El descubrimiento de protocúmulos jóvenes permite a los científicos ser testigos directos de su formación y estudiarla. La prevalencia de cúmulos masivos en el Universo joven puede ayudar a acotar el tamaño y la historia de expansión del Universo.

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Los agujeros negros supermasivos provocan un calentamiento galáctico

26/5/2016 de SDSS / Nature

An artist’s rendition of the galaxies Akira (right) and Tetsuo (left) in action.  Akira’s gravity pulls Tetsuo’s gas into its central supermassive black hole, fueling winds that have the power to heat Akira’s gas. The action of the black hole winds prevents a new cycle of star formation in Akira.  Image Credit: Kavli IPMU

Ilustración de artista de las galaxias Akira (derecha) y Tetsuo (izquierda) en acción. La gravedad de Akira atrae el gas de Tetsuo hacia su agujero negro central, alimentando vientos que tienen el poder de calentar el gas de Akira. La acción de los vientos del agujero negro impiden un nuevo ciclo de formación estelar en Akira. Crédito: Kavli IPMU.

 

Durante los últimos miles de millones de años, una misteriosa clase de "calentamiento galáctico" ha convertido cantidades enormes de galaxias en desiertos carentes de frescas estrellas jóvenes. El problema para los astrónomos ha sido identificar el proceso desconocido que mantiene el gas de estas galaxias adormecidas demasiado caliente y energético para formar estrellas.

Ahora, los astrónomos del proyecto Sloan Digital Sky Survey (SDSS) han anunciado el descubrimiento de una nueva clase de galaxias llamadas "géiseres rojos" que albergan agujeros negros supermasivos con vientos que tienen el poder de mantener apagadas estas galaxias durmientes. "Sabíamos que tenía que haber un modo de evitar la formación de estrellas en estas galaxias, y ahora tenemos una buena idea de lo que es", comenta Edmond Cheung, primer autor del artículo publicado hoy en Nature

Durante mucho tiempo los astrónomos habían tenido sospechas de que la razón tenía algo que ver con los agujeros negros supermasivos que existen en los centros de muchas galaxias, pero carecían de pruebas sólidas.

Cheung ha llamado "Akira" a este primer ejemplo de galaxia de géiser rojo, por un famoso personaje de cómic manga japonés. Akira tiene una galaxia compañera que Cheung ha llamado "Tetsuo" por otro personaje del mismo manga. Akira está robando gas de Tetsuo, lo que produce los vientos del agujero negro supermasivo de Akira. Los vientos alimentados por el gas de Tetsuo son la razón de que Akira sea actualmente una galaxia de géiser rojo. A Kevin Bundy, coautor del estudio, se le ocurrió llamar así a estas galaxias porque las súbitas apariciones de estos vientos le recordaban las erupciones esporádicas de un géiser y porque el no formar estrellas nuevas deja a la galaxia sólo con estrellas rojas.

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El número de los planetas habitables podría estar limitado por atmósferas sofocantes

26/5/2016 de Imperial College / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 Mini Planetary System: This artist's conception illustrates KOI-961

Ilustración de artista de un sistema de planetas en órbita alrededor de una estrella enana roja. Un planeta en la zona habitable de la estrella podría todavía estar demasiado caliente para albergar vida. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Cuando los científicos buscan planetas que puedan albergar vida miran en las 'zonas habitables' alrededor de las estrellas, la distancia correcta a la estrella para que exista agua en forma líquida en la superficie de un planeta. Tradicionalmente esta búsqueda se ha concentrado en planetas en órbita alrededor de estrellas como nuestro Sol, en cierto modo parecidos a la Tierra.

Sin embargo, investigaciones recientes han permitido descubrir planetas pequeños girando muy de cerca alrededor de estrellas llamadas enanas M, o enanas rojas, que son mucho más pequeñas y débiles que el Sol. Las enanas M constituyen alrededor del 75 por ciento de todas las estrellas de nuestra Galaxia y descubrimientos recientes sugieren que muchas de ellas albergan planetas, disparando el número de planetas potencialmente habitables a miles de millones.

Pero una nueva investigación ha revelado que, aunque se encuentren en órbita alrededor de estrellas más pequeñas y poco brillantes, muchos de estos planetas podrían todavía estar demasiado calientes para ser habitables. Los científicos sugieren que algunos de los planetas podrían todavía serlo, pero sólo aquéllos con una masa menor que la de la Tierra, comparables a Marte.

El Dr. James Owen, autor principal del estudio, comenta: "Se asumía que los planetas con masas similares a la Tierra serían habitables simplemente porque se encontraban en la 'zona habitable'. Sin embargo, cuando consideras cómo evolucionan estos planetas en el transcurso de miles de millones de años, esta hipótesis resulta que no es cierta".  Se sabía que muchos de estos planetas nacen con atmósferas gruesas de hidrógeno y helio, constituyendo aproximadamente el uno por ciento de la masa planetaria total. En comparación, la atmósfera de la Tierra constituye sólo una millonésima de su masa. El efecto invernadero de una atmósfera de este grosor haría que la superficie fuera demasiado caliente para el agua líquida, haciendo que los planetas fuesen inicialmente inhabitables. 

Se pensaba que, con el tiempo, la intensa radiación ultravioleta y de rayos X de la estrella enana M evaporaría la mayor parte de esta atmósfera, haciendo al final habitable el planeta. Pero el nuevo análisis revela que esto no es así. Simulaciones detalladas por computadora demuestran que estas gruesas envolturas de hidrógeno y helio no pueden escapar de la gravedad de los planetas que son similares o mayores que la Tierra, por lo que muchos de ellos probablemente retengan sus atmósferas sofocantes.

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Descubren un planeta gigante alrededor de una estrella muy joven

27/5/2016 de Rice University / The Astrophysical Journal

Astronomers used the Harlan J. Smith Telescope at the University of Texas at Austin’s McDonald Observatory near Fort Davis, Texas, to search for a planet around star CI Tau. (Image courtesy of Ethan Tweedie Photography) - See more at: http://news.rice.edu/2016/05/26/astronomers-find-giant-planet-around-very-young-star/#sthash.M8ckFdtt.dpuf
El telescopio Harlan J. Smith de la Universidad de Texas en el Observatorio McDonald, con el que los astrónomos han buscado el planeta alrededor de la estrella CI Tau. Crédito: Ethan Tweedie Photography.

El planeta similar a Júpiter llamado CI Tau b está en órbita alrededor de una estrella de solo 2 millones de años de edad, tan joven que todavía retiene un disco circunestelar de gas y polvo, contradiciendo la idea de que los planetas más grandes tardan más en formarse.

"Durante décadas se ha aceptado que los planetas grandes, con masas similares a la de Júpiter, tardan al menos 10 millones de años en formarse", comenta Christopher Johns-Krull, director del estudio. "Esto ha sido puesto en duda durante la última década, y se han ofrecido muchas ideas nuevas, pero el fondo de la cuestión es que necesitamos identificar varios planetas recién formados alrededor de estrellas jóvenes si queremos entender completamente la formación de planetas".

CI Tau b es por lo menos 8 veces mayor que Júpiter y está en órbita alrededor de una estrella de 2 millones de años de edad a unos 450 años luz de la Tierra en la constelación de Tauro, completando un giro cada nueve días.

"Este resultado es único porque demuestra que un planeta gigante puede formarse tan rápidamente que el gas y polvo sobrantes de la formación de la joven estrella, que quedan rodeando al sistema en un disco, están todavía presentes", comenta Lisa Prato, de Lowell Observatory. "La formación de planetas gigantes en la parte interior de este disco, donde CI Tau b está situado, tendrá un profundo impacto sobre la región donde planetas terrestres más pequeños están posiblemente formándose también".

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Un radar de NASA descubre registros de una edad de hielo en un casquete polar de Marte

27/5/2016 de JPL / Science

LAYER CAKE. Climatic cycles of ice and dust built the Martian polar caps, season by season, year by year — and then whittled down their size when the climate changed. Here we are looking at the head of Chasma Boreale, a canyon that reaches 570 kilometers (350 miles) into the north polar cap. Canyon walls rise about 1,400 meters (4,600 feet) above the floor. Where the edge of the ice cap has retreated, sheets of sand are emerging that accumulated during earlier ice-free climatic cycles. Winds blowing off the ice have pushed loose sand into dunes, then driven them down-canyon in a westward direction, toward our viewpoint. (A 9 MB version of the image is available.) Credit: NASA/JPL/Arizona State University, R. Luk (vertical exaggeration 2.5x).

Los ciclos climáticos de hielo y polvo construyen los casquetes polares marcianos, de estación en estación, año tras año y periódicamente reducen su tamaño cuando cambia el clima. Esta imagen es una vista en perspectiva 3D simulada, creada a partir de imágenes tomadas por el instrumento THEMIS de la nave Mars Odyssey de NASA. Crédito: NASA/JPL/Arizona State University, R. Luk.

 

Los científicos han encontrado, con datos de radar del orbitador Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de NASA, un registro de la edad de hielo más reciente marciana, en el casquete polar norte del planeta. Los resultados nuevos coinciden con modelos anteriores que indicaban el final de un periodo glacial hace unos 40 000 años, así como con las predicciones sobre cuánto hielo se habría acumulado en los polos desde entonces. Los resultados ayudarán a refinar los modelos del clima pasado y futuro del Planeta Rojo, permitiendo a los científicos determinar cómo se desplaza el hielo entre los polos y las latitudes medias y en qué volúmenes. 

Marte posee unos brillantes casquetes polares de hielo que son fácilmente visibles con telescopio desde la Tierra. Una cubierta estacional de hielo de dióxido de carbono y nieve se observa que avanza y retrocede sobre los polos a lo largo del año marciano. Durante el verano en el norte del planeta, el casquete polar es todo hielo de agua; el casquete sur también, pero permanece cubierto por una capa relativamente delgada de hielo de dióxido de carbono incluso durante el verano del sur.

Pero Marte también sufre variaciones en su inclinación y en la forma de su órbita a lo largo de cientos de miles de años. Estos cambios provocan alteraciones importantes en el clima del planeta, incluyendo las edades de hielo. La Tierra posee unas fases similares, aunque menos variables, llamadas ciclos de Milankovitch.

Los científicos usan el radar para producir imágenes llamadas radargramas, que son como rodajas verticales a través de las capas de hielo y polvo que forman los depósitos de hielo polares marcianos. Tras analizar cientos de estas imágenes, los investigadores identificaron una frontera en el hielo que se extiende por todo el casquete polar norte. Por encima de esta frontera, las capas se acumularon muy rápida y uniformemente, en comparación con las capas que hay debajo. "Las capas en los cien metros superiores muestran características que indican un periodo de erosión seguido por un periodo de acumulación rápida que todavía se está produciendo hoy en día", comenta el científico planetario Isaac Smith.

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Un planeta a 1200 años luz ofrece buenas perspectivas de ser un mundo habitable

27/5/2016 de UCLA /Astrobiology

Kepler-62f, shown here in an artist’s rendering, is far enough from its star that its atmosphere would need a high concentration of carbon dioxide to maintain liquid water on the planet’s surface.

Ilsutración de artista de Kepler-62f se encuentra suficientemente lejos de su estrella para que su atmósfera necesite tener una gran concentración de dióxido de carbono para mantener agua líquida sobre la superficie del planeta. Crédito:  NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.

 

Según un quipo de astrónomos, un lejano planeta, conocido como Kepler-62f, podría ser habitable. El planeta, que se halla a 1200 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de la Lira, es aproximadamente un 40 por ciento mayor que la Tierra. Con ese tamaño, Kepler-62f está dentro de la clase de planetas que posiblemente son rocosos y tienen océanos, comenta Aomawa Shields, directora del estudio.

La misión Kepler de NASA descubrió el sistema planetario donde se encuentra Kepler-62f en 2013, identificándolo como el más exterior de los cinco planetas en órbita alrededor de una estrella que es más pequeña y fría que nuestro Sol. Para determinar si el planeta podría albergar vida, los investigadores encontraron diferentes escenarios posibles en relación a cómo podría ser su atmósfera y cuál podría ser la forma de su órbita.

"Descubrimos que existen múltiples composiciones atmosféricas que le permiten ser suficientemente cálido para tener agua líquida en la superficie", afirma Shields. "Esto lo convierte en un firme candidato a planeta habitable".

En la Tierra, el dióxido de carbono constituye un 0.04 por ciento de la atmósfera. Como Kepler-62f está mucho más lejos de su estrella que la Tierra del Sol, necesitaría tener mucho más dióxido de carbono para ser suficientemente cálido para mantener agua líquida en su superficie y evitar que se congele. Shields comenta que, para que el planeta sea habitable de manera consistente durante su año entero, se necesitaría de una atmósfera entre tres y cinco veces más densa que la de la Tierra,y además, compuesta por entero de dióxido de carbono. 

"Pero si el planeta no posee un mecanismo para generar mucho dióxido de carbono en su atmósfera para mantener las temperaturas altas, y todo lo que tuviera fuese la misma cantidad de dióxido de carbono que la Tierra, entonces ciertas configuraciones de su órbita podrían permitir que las temperaturas superficiales de Kepler-62f superaran la temperatura de congelación temporalmente, durante una parte de su año", afirma Shields. "Y esto podría ayudar al deshielo de capas de hielo formadas en otros momentos de la órbita del planeta".

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Encuentros cercanos que causan mareas podrían producir fracturas en las lunas heladas

27/5/2016 de University of Rochester / Icarus

NASA's New Horizons captured this high-resolution enhanced color view of Pluto's moon Charon, showing the crack on the icy moon. It was taken just before closest approach on July 14, 2015. The image combines blue, red and infrared images and the colors are processed to best highlight the variation of surface properties across Charon.

La nave New Horizons de NASA captó esta imagen en alta resolución de Caronte, la luna mayor de Plutón, mostrando la fractura de la luna helada. Crédito: NASA.

 

Un nuevo modelo desarrollado por investigadores de la Universidad de Rochester, podría ofrecer una explicación diferente acerca de cómo se formaron las fracturas en las lunas heladas, como Caronte. Hasta ahora se pensaba que las fracturas eran resultado de procesos geodinámicos, como la tectónica de placas, pero los modelos de Alice Quillen y sus colaboradores sugieren que un encuentro cercano con otro cuerpo puede haber sido la causa. Quillen ha demostrado que las mareas producidas por otro objeto similar pueden ser suficientemente intensas como para fracturar la superficie de las lunas heladas.

Las lunas heladas exhiben  lo que se conoce como un comportamiento elástico quebradizo, que Quillen afirma que se parece a la plastilina. "Si coges plastilina y la lanzas contra el suelo, rebota, ésa es la parte elástica", comenta Quillen. "Pero si estiras de ella rápido y con fuerza suficiente, se rompe".

Para simular este comportamiento, Quillen creó modelos de las lunas heladas como si su interior estuviera compuesto de muchos cuerpos conectados por muelles (un problema de N cuerpos con muelles). Aunque los problemas de N cuerpos a menudo son utilizados para entender el efecto de la gravedad en planetas y estrellas, nunca habían sido utilizados antes para modelizar el interior de un cuerpo astronómico, en este caso, de las lunas.

Quillen y sus colaboradores llegaron al a conclusión de que los encuentros que producen fuertes mareas podrían causar las fracturas en lunas heladas como Caronte, Dione y Tetis de Saturno, y Ariel de Urano. El factor clave para determinar si va a producirse una fractura es el ritmo de tensión, el ritmo de atracción debido a otro cuerpo que habría deformado las lunas a un ritmo tal que no pudo ser soportado por la capa superior helada, produciendo fisuras.

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El cometa de Rosetta contiene los ingredientes para la vida

30/5/2016 de ESA / Science Advances

The Rosina-DFMS instrument on Rosetta has detected ingredients considered important for life as we know it on Earth, in the coma of Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko.

El instrumento Rosina-DFMS de Rosetta ha detectado ingredientes considerados importantes para la vida tal como la conocemos en la Tierra, en la coma del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko. Crédito: Nave espacial de ESA/ATG medialab; cometa de ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; datos de Altwegg et al. (2016).

 

Ingredientes considerados cruciales para el origen de la vida en la Tierra han sido descubiertos en el cometa que la nave espacial Rosetta de ESA ha estado estudiando durante casi dos años. Estos incluyen el aminoácido glicina, que se encuentra habitualmente en las proteínas, y el fósforo, un componente clave del ADN y las membranas celulares.

Durante mucho tiempo, los científicos han debatido acerca de la posibilidad importante de que el agua y las moléculas orgánicas fueran transportadas por asteroides y cometas a la Tierra joven cuando se enfrió después de su formación, aportando algunos de los componentes clave para la aparición de la vida.

Aunque algunos cometas y asteroides ya se sabe que contienen agua con una composición similar a la de los océanos de la Tierra, Rosetta encontró una gran diferencia en su cometa, alimentando así el debate acerca de su papel en el origen del agua de la Tierra. Pero unos resultados nuevos revelan que, a pesar de todo, los cometas tuvieron el potencial de transportar ingredientes fundamentales para establecer la vida tal como la conocemos.

Rosetta ha realizado una detección directa de glicina en la borrosa atmósfera (o coma) de su cometa. "Es la primera detección sin ambigüedad de glicina en un cometa", afirma  Kathrin Altwegg, investigadora principal del instrumento ROSINA, que realizó las medidas. "Al mismo tiempo, también detectamos otras moléculas orgánicas que pueden ser precursoras de la glicina, indicando los distintos caminos por los que puede haberse formado". 

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Un P-O de vida entre las estrellas en formación

30/5/2016 de INAF / The Astrophysical Journal

El recuadro de la imagen indica la zona de formación estelar denominada W51 e2, donde se ha descubierto la presencia de moléculas de P-O, que son determinantes para la formación del ADN. Créditos: Víctor M. Rivilla /

El recuadro de la imagen indica la zona de formación estelar denominada W51 e2, donde se ha descubierto la presencia de moléculas de P-O, que son determinantes para la formación del ADN. Créditos: Victor M. Rivilla, Adam Gisburg, Richard Wheeler.

 

Dos átomos, uno de fósforo (P) y otro de oxígeno (O), enlazados formando una molécula, P-O, que juega un papel importante en la química de la vida y es considerada uno de los "ladrillos" que constituían los primeros organismos vivientes. Esta molécula ha sido identifica por primera vez en dos regiones de formación estelar de nuestra Galaxia por un equipo de investigadores dirigido por el INAF. Este descubrimiento puede arrojar luz sobre los orígenes de la vida en el Universo.

Los compuesto químicos que contienen fósforo, como los fosfolípidos y los fosfatos son, de hecho, esenciales para la estructura de las células y para la transferencia de energía en su interior. Es particularmente importante el enlace químico entre el fósforo y el oxígeno en la molécula P-O, porque es determinante en la formación de la estructura del ácido desoxirribonucleico (el ADN), la macromolécula que custodia las informaciones genéticas de los organismos vivos. "A pesar de su importancia astrobiológica, la molécula P-O nuca había sido observada en las regiones del espacio donde se están formando estrellas nuevas", comenta Víctor M. Rivilla, del observatorio Astronómico de Arcetri (Florencia, Italia), director del estudio. "Por esto hemos profundizado nuestras investigaciones precisamente en estas regiones, llevando a cabo in programa de búsqueda específico: encontrarlas allí significaba que uno de los componentes fundamentales del ADN está ya disponible en el gas que formará los planetas, los mejores lugares donde puede tener su origen la vida".

Estos primeros hallazgos de la molécula P-O en las regiones de formación estelar poseen profundas implicaciones para la química prebiótica. "Hasta ahora se habían estudiado con detalle en los viveros estelares sólo moléculas que contienen hidrógeno, carbono, oxígeno y nitrógeno", comenta Jesús Martín-Pintado (CAB/CSIC). "Con nuestro descubrimiento podemos empezar a estudiar también la química del fósforo en el medio interestelar, que nos proporcionará importantes datos acerca de cómo la complejidad química puede desarrollarse para formar moléculas más complicadas y de interés astrobiológico".

Con el descubrimiento de la molécula de P-O en zonas donde nacerán estrellas nuevas y, con mucha probabilidad, sistemas planetarios nuevos, se abre una rama nueva y prometedora de la investigación de las moléculas prebióticas, subraya Paola Caselli, directora del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

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Un observatorio volante detecta oxígeno atómico en la atmósfera marciana

30/5/2016 de NASA /Astronomy and Astrophysics

SOFIA/GREAT spectrum of oxygen [O I] superimposed on a Viking 1 composite image of Mars by USGS University of Arizona. The amount of atomic oxygen computed from this SOFIA data is about half the amount expected.

Espectro del oxígeno [O I] obtenido con SOFIA/GREAT, superpuesto sobre una imagen compuesta de Marte tomada por la nave Viking 1 del USGS de la Universidad de Arizona. La cantidad de oxígeno atómico, calculada a partir de estos datos de SOFIA, es cerca de la mitad de la cantidad esperada. Créditos: SOFIA/GREAT spectrum: NASA/DLR/USRA/DSI/MPIfR/GREAT Consortium/ MPIfS/Rezac et al. 2015. Imagen de Marte de NASA.

 

Un instrumento a bordo del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA, de sus iniciales en inglés) detectó oxígeno atómico en la atmósfera de Marte por primera vez desde que fue observado hace 40 años. Estos átomos se encontraron en las capas altas de la atmósfera marciana conocida como la mesosfera.

El oxígeno atómico afecta a cómo escapan otros gases de Marte y, por tanto, tiene un impacto importante sobre la atmósfera del planeta. Los científicos detectaron sólo la mitad del oxígeno esperado, lo que puede ser debido a variaciones en la atmósfera marciana. Los científicos seguirán utilizando SOFIA para estudiar estas variaciones, que ayudarán a conocer mejor la atmósfera del Planeta Rojo.

"El oxígeno atómico de la atmósfera marciana es notoriamente difícil de medir", comenta Pamela Marcum, responsable científico del proyecto SOFIA. "Para observar las longitudes del infrarrojo lejano necesarias para detectar el oxígeno atómico, los investigadores tienen que encontrarse por encima de la mayor parte de la atmósfera de la Tierra y utilizar instrumentos altamente sensibles, en este caso un espectrómetro. SOFIA proporciona ambas cosas".

Las misiones Viking y Mariner, en la década de 1970, realizaron la última medida de oxígeno atómico en la atmósfera marciana. Las observaciones más recientes han sido posibles gracias a la posición en el aire de SOFIA, que vuela a entre 11300 m y 13700 m, por encima de la mayor parte del vapor de agua de la atmósfera de la Tierra que bloquea el infrarrojo. Los detectores avanzados de uno de los instrumentos del observatorio permitieron a los astrónomos distinguir el oxígeno de la atmósfera marciana del oxígeno de la atmósfera terrestre. 

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La nave espacial Juno cruza la frontera gravitatoria entre el Sol y Júpiter

30/5/2016 de JPL

This artist's rendering shows NASA's Juno spacecraft making one of its close passes over Jupiter. Image credit: NASA/JPL-Caltech

Ilustración de artista de la nave espacial Juno realizando uno de sus vuelos alreedor de Júpiter. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

 

Desde su lanzamiento hace cinco años, han existido tres fuerzas tirando de la nave espacial Juno de NASA mientras viaja atravesando el Sistema Solar. El Sol, la Tierra y Júpiter, los tres han han influido en su órbita. A veces, la Tierra estaba suficientemente cerca para ser quien dominaba. Más recientemente, ha sido el Sol quien ha controlado principalmente la trayectoria de Juno. Pero desde el sábado 28 de mayo, Júpiter es quien conduce la nave con su gravedad y la sonda, del tamaño de una pista de baloncesto, no mirará ya más hacia atrás. La gravedad de Júpiter dominará a partir de ahora ya que los efectos perturbadores sobre la órbita de otros cuerpos celestes han visto reducida su importancia a niveles insignificantes.

Juno fue lanzada el 5 de agosto de 2011. El próximo 4 de julio realizará una maniobra de inserción en la órbita de Júpiter, consistente en un encendido de su motor principal durante 35 minutos, que provocará una cambio promedio en la velocidad de la nave de 542 metros por segundo. Una vez esté en órbita rodeará el mundo joviano 37 veces, descendiendo a 5000 km de altura sobre las cubiertas de nubes del planeta. Durante estos vuelos, Juno explorará bajo las nubes de Júpiter y estudiará sus auroras, para conocer más acerca de los orígenes del planeta, estructura, atmósfera y magnetosfera.

El nombre de Juno procede de las mitologías griega y romana. El mítico dios Júpiter se envolvió en un velo de nubes para ocultar su infidelidad, pero su esposa, la diosa Juno, fue capaz de ver a través de las nubes y desvelar la verdadera naturaleza de Júpiter.

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Actualizado ( Lunes, 30 de Mayo de 2016 11:20 )
 

Salida y puesta del sol

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