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Las primeras estrellas del Universo dejaron una firma única PDF Imprimir E-mail

3/7/2015 de Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)  / Physical Review Letters

Researchers have identified a unique chemical signature left by the earliest stars in the universe with the first direct measurement under stellar conditions of an important nuclear reaction. (Download Image)
Los investigadores han identificado una firma química exclusiva dejada por las primeras estrellas del Universo al realizar la primera medida directa bajo condiciones estelares de una importante reacción nuclear. Fuente: LLNL.

 

Las primeras estrellas del Universo se formaron unos 400 millones de años después del Big Bang (que se estima tuvo lugar hace 13800 millones de años). Dentro de estos hornos estelares, los procesos nucleares fusionaron el hidrógeno y el helio creados por la nucleosíntesis primordial, formando elementos más pesados.

Ahora un equipo internacional dirigido por Brian Bucher de LLNL ha realizado una importante contribución a la capacidad de predecir la firma química exclusiva dejada por estas estrellas tempranas al medir de manera directa por vez primera una importante reacción nuclear bajo las mismas condiciones presentes en las estrellas.

La verificación de la existencia de estas estrellas es importante para comprender la evolución del Universo. Los astrónomos han estado buscando durante años las estrellas de poca masa y vida larga con este patrón químico exclusivo."Es vital para comprender las propiedades de las primeras estrellas y la formación de las primeras galaxias verificar la composición [química] predicha para las cenizas estelares comparándola con datos observados", comenta Bucher.

Y para predecir con precisión las abundancias de elementos químicos de las primeras estrellas, es necesario disponer de modelos precisos de dichas estrellas y de sus reacciones nucleares. Por ejemplo, una reacción que influye mucho sobre las propiedades clave del patrón de abundancias es la fusión de dos átomos de carbono en un núcleo de magnesio y un neutrón. En esta investigación, los científicos han medido con éxito esta reacción de  fusión de carbono a energías estelares usando un acelerador en el laboratorio. Con ello han mejorado las predicciones de abundancias de elementos químicos estelares, ayudando así a la identificación de la firma exclusiva de la primera generación de estrellas y de sus supernovas.

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Actualizado ( Viernes, 03 de Julio de 2015 09:23 )
 
Predicen fuegos artificiales en un raro encuentro estelar en 2018 PDF Imprimir E-mail

3/7/2015 de NASA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

http://observatori.uv.es/images/J2032.png
Ilustración de artista del púlsar  J2032+4127 atravesando el disco de material que rodea a su compañera, una estrella de tipo Be llamada MT91 213, que tiene 15 veces la masa de nuestro Sol. Fuente: NASA.

 

Los astrónomos están preparándose para unos fuegos artificiales de alta energía a principios de 2018, cuando un remanente estelar del tamaño de una ciudad se encuentre con una de las estrellas más brillantes de nuestra Galaxia. El espectáculo de luz cósmica se producirá cuando un púlsar descubierto por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de NASA pase junto a su estrella compañera. Los científicos planean una campaña global para observar el evento desde longitudes de onda de radio a los rayos gamma de mayor energía detectables.

El púlsar, conocido como J2032+4127 (J2032 para abreviar), es el núcleo comprimido de una estrella masiva que explotó como una supernova. Es una bola magnética de unos 20 kilómetros de diámetro, que pesa casi el doble de la masa del Sol y gira siete veces por segundo. El giro rápido de J2032 y su potente campo magnético producen juntos un efecto de haz de faro detectable cuando nos barre.

"Hemos detectado cambios extraños en la rotación y el ritmo al que la rotación se frena [en J2032], comportamiento que no hemos observado en ningún otro púlsar aislado", afirma Andrew Lyne, profesor de física de la Universidad de Manchester. "Al final nos hemos dado cuenta de que estas peculiaridades eran provocadas por el movimiento alrededor de otra estrella, lo que los convierte en el sistema binario de mayor periodo que contiene un radio púlsar".

La estrella masiva que atrae al púlsar se llama MT91 213. Clasificada como estrella Be, posee 15 veces la masa del Sol y brilla 10000 veces más. Las estrellas Be expulsan grandes cantidades de materia en forma de vientos estelares y se encuentran envueltas por grandes discos de gas y polvo.

Siguiendo una órbita alargada que dura 25 años, el púlsar pasa por el punto más cercano a su compañera una vez en cada circuito. Rozando a su compañera a principios de 2018, el púlsar se zambullirá a través del disco que la rodea y provocará los fuegos artificiales astrofísicos. Servirá a los astrónomos para ayudarles a medir la gravedad de la estrella masiva, el campo magnético, el viento estelar y las propiedades del disco.

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Actualizado ( Viernes, 03 de Julio de 2015 09:24 )
 
Bengalas estelares que duran PDF Imprimir E-mail

3/7/2015 de JPL / Astronomical Journal

This new composite image of stellar cluster NGC 1333 combines X-rays from NASA's Chandra X-ray Observatory (pink); infrared data from NASA's Spitzer Space Telescope (red); and optical data from the Digitized Sky Survey and the National Optical Astronomical Observatories' Mayall 4-meter telescope on Kitt Peak near Tucson, Arizona. Image credit: NASA/CXC/JPL-Caltech/NOAO/DSS

Esta nueva imagen compuesta del cúmulo de estrellas NGC 1333 combina rayos X del observatorio de rayos X Chandra de NASA (en rosa), datos infrarrojos del telescopio Spitzer de NASA (rojo) y datos en el óptico del Digitized Sky Survey y del telescopio Mayall de 4 m de Kitt Peak (rojo, verde y azul). Crédito: NASA/CXC/JPL-Caltech/NOAO/DSS.

 

Mientras que los fuegos artificiales en la Tierra duran poco rato, un manojo de bengalas cósmicas en un cercano cúmulo de estrellas se mantendrá activo durante mucho tiempo. NGC 1333 es un cúmulo de estrellas poblado con muchas estrellas jóvenes que tienen menos de 2 millones de años de edad, un abrir y cerrar de ojos en términos astronómicos para estrellas como estas que se espera que brillen durante miles de millones de años.

Para realizar un estudio detallado de las propiedades en rayos X de las estrellas jóvenes, un equipo de astrónomos, dirigido por  Elaine Winston de la Universidad de Exeter, Reino Unido, analizó los datos de rayos X de Chandra tanto en NGC 1333, situado a unos 780 años-luz de la Tierra, como de la nube de Serpens, un cúmulo de estrellas jóvenes parecido que se encuentra a 1100 años-luz. Entonces compararon los dos conjuntos de datos con observaciones de las estrellas jóvenes en el cúmulo de la Nebulosa de Orión, que es quizás el cúmulo de estrellas joven mejor estudiado de la Vía Láctea.

Los investigadores descubrieron que el brillo en rayos X de las estrellas en NGC 1333 y la nube de Serpens depende del brillo total de las estrellas en todo el espectro electromagnético, tal como se había descubierto en estudios previos realizados en otros cúmulos. También descubrieron que el brillo en rayos X depende principalmente del tamaño de la estrella. En otras palabras, cuanto mayor es la bengala estelar más resplandece en rayos X.

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Actualizado ( Viernes, 03 de Julio de 2015 09:24 )
 
Mapa de materia oscura empieza a revelar la historia temprana del Universo PDF Imprimir E-mail

3/7/2015 de Subaru Telescope / Astrophysical Journal

Figure 1: A 14 arc minute by 9.5 arc minute section of a Hyper Suprime-Cam image, with contour lines showing the dark matter distribution. A higher resolution images is available by clicking the image. An image with just the background galaxies is available here. There is also a scalable image available in color and black and white. (Credit: NAOJ/HSC Project)

Una sección de la imagen de Hype Suprime-Cam, con líneas de contorno que muestran la distribución de la materia oscura. Crédito: NAOJ/HSC Project.

 

Investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), de la Universidad de Tokio y de otras instituciones han empezado el estudio de la distribución de materia oscura en una amplia zona del cielo, empleando la cámara Hyper Suprime-Cam, una nueva cámara de gran campo instalada en el telescopio Subaru en Hawái. Los resultados iniciales de las observaciones realizadas en un área de 2.3 grados cuadrados del cielo hacia la constelación de Cáncer revelaron nueve grandes concentraciones de materia oscura, cada una con la masa de un cúmulo de galaxias. Estudiar la distribución de la materia oscura y cómo esta distribución cambia con el tiempo es esencial para comprender el papel de la energía oscura que controla la expansión del Universo.

Durante la fase de comisionado de la cámara Hyper Suprime-Cam los investigadores emplearon datos de prueba para comprobar lo bien que puede cartografiar la materia oscura usando una técnica conocida como lente gravitatoria débil. Los datos de una exposición de dos horas cubriendo 2.3 grados cuadrados mostraron imágenes nítidas de numerosas galaxias. Midiendo sus formas individuales el equipo creó un mapa de la materia oscura escondida delante de ellas (y que se manifiesta distorsionando las formas de las galaxias que hay más allá por el efecto de lente gravitatoria débil).

El resultado fue el descubrimiento de nueve concentraciones de materia oscura, cada una pesando tanto como un cúmulo de galaxias. La fiabilidad del análisis de lente gravitatoria débil y de los mapas de materia oscura resultantes han sido confirmados con observaciones de otros telescopios que demuestran que existen cúmulos de galaxias que se corresponden con las concentraciones de materia oscura descubiertas con Hyper Suprime-Cam. Se emplearon datos de archivo del Deep Lens Survey para la identificación en el óptico de los cúmulos.

El número de cúmulos de galaxias encontrad por Hyper Suprime-Cam excede las predicciones de los modelos actuales de la historia temprana del Universo. A medida que los investigadores extiendan el mapa de materia oscura a su objetivo de miles de grados cuadrados, los datos deberían de revelar si el exceso es real o solo una fluctuación estadística. Si el exceso es real, ello sugeriría que no había tanta energía oscura en el pasado como se esperaba, lo que permite al Universo expandirse suavemente y que las estrellas y las galaxias se formen rápidamente.

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Actualizado ( Viernes, 03 de Julio de 2015 09:25 )
 
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