Descubren la estrella más lejana jamás observada

Un equipo internacional en el que ha participado el investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), instituto mixto de la Universidad de Cantabria y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), José M. Diego, ha colaborado en la observación de Ícaro, una enorme estrella azul que se encuentra a nueve mil millones de años luz de la Tierra y cuya observación ha sido posible gracias al telescopio espacial Hubble.

Normalmente, sería imposible advertirla, de hecho solo es posible ver estrellas individuales de la Vía Láctea y de galaxias en nuestra vecindad, incluso utilizando los telescopios más potentes hasta el momento. Pero un capricho de la Naturaleza ha amplificado su brillo, de manera que ha podido detectarse utilizando el telescopio espacial Hubble.

Los astrónomos han utilizado esta estrella para probar una nueva teoría sobre la materia oscura, y para estudiar de qué están compuestos los cúmulos de galaxias.

La estrella, que pertenece a una galaxia espiral, está tan lejos que su luz ha tardado nueve mil millones de años en llegar a la Tierra, lo que equivale al 70% de la edad del Universo. “Es la primera vez que vemos una estrella individual magnificada”, explica Patrick Kelly, investigador de la Universidad de Minnesota, Twin Cities y coautor del estudio. “Somos capaces de ver galaxias muy lejanas, pero esta estrella está 100 veces más lejos que la siguiente estrella individual que podemos estudiar, excepto si contamos explosiones de supernova como una estrella”, añade.

“Hasta que Galileo observó a través de su telescopio el cielo, no se veían las cientos de miles de estrellas individuales que componen lo que se conoce como el Camino de Santiago, una zona brillante pero difusa del cielo”, explica Pablo Pérez González, investigador del departamento de Física de la Tierra y Astrofísica de la UCM. Hasta 2016, continúa, solo era posible observar estrellas individuales de la Vía Láctea o de unas cuantas galaxias muy cercanas a nosotros, a unos cuantos millones de años luz.

“Hoy ya es posible observar una estrella individual que está en el otro lado del Universo, y que de hecho ya no existe. Pero no la hemos logrado observar solo gracias a un invento del hombre, sino a la magnificencia de la propia Naturaleza y a las leyes de la Física, entre las que se encuentra la perturbación que ejerce una masa en la trayectoria de los fotones. Es realmente fabuloso”, alaba Pérez González.

La peculiaridad cósmica que ha permitido ver esta estrella es un fenómeno conocido como “lente gravitacional”. La gravedad de un cúmulo muy masivo de galaxias actúa como una gran lupa cósmica amplificando la luz de objetos más distantes. La lente natural que ha permitido ver a Ícaro está creada por el cúmulo de galaxias llamado MACS J1149+2223, situado a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra. Combinándola con la resolución y sensibilidad del Hubble se ha conseguido detectar y analizar esa estrella lejana.

Además de la UCM y de la Universidad de Minnesota, en el trabajo han participado el Instituto de Física de Cantabria (IFCA), la Universidad del País Vasco (UPV), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), la Universidad de La Laguna (ULL) y la Universidad de South Carolina, Columbia.

LENTE GRAVITACIONAL, ARTÍFICE

Kelly y sus colaboradores vieron varios cambios repentinos del brillo de la estrella producidos por el efecto del microlente causado por el efecto gravitatorio de astros pertenecientes al cúmulo.

“Hay estrellas individuales y estrellas muertas, por ejemplo enanas blancas o estrellas de neutrones, flotando en medio del cúmulo. En realidad son tan débiles que no las vemos. Pero sabemos que están ahí, porque cada vez que una de ellas pasa justo por delante de la estrella lejana en un alineamiento perfecto, vemos cómo Ícaro se hace más brillante”, explica Kelly. “Así que tenemos a la vez un efecto macrolente producido por toda la masa del cúmulo, y un efecto de microlente producido por objetos individuales flotando en el medio intergaláctico.”

Aunque su nombre oficial es “MACS J1149+2223 Estrella Lentificada 1”, el equipo ha decidido llamarla como el personaje de la mitología griega que se acercó demasiado al Sol con sus alas de plumas y cera. Los modelos que el equipo de astrónomos ha hecho para explicar este magnífico evento astronómico indican que Ícaro fue amplificado por una estrella similar al Sol, presente en el medio intergaláctico del cúmulo de estrellas. El alineamiento fue perfecto y se produjo una amplificación de la luz de Ícaro en un factor de al menos 10000.

Ícaro se acercó tanto a este “sol” que alcanzó la gloria como su homónimo griego. “Pudimos establecer que Ícaro es una estrella supergigante azul. Un tipo de estrella mucho más grande, masiva, caliente y, posiblemente, miles de veces más brillante que el Sol, pero que, a la distancia a la que se encuentra, es imposible observarla de manera individual incluso para Hubble, salvo que contemos con el fenómeno de lente gravitacional” comenta Ismael Pérez Fournon, del IAC

El evento de detectar Ícaro con el Hubble fue tan extraordinario que cuando fue descubierta esta estrella todos los telescopios del mundo empezaron a observarla. “En España contamos con el mayor telescopio óptico-infrarrojo del mundo, el GTC, así que los astrónomos españoles involucrados en el proyecto, de la UCM, del IFCA, UPV y del IAC, contactamos con el Director de GTC, y de manera especial nos concedió 4 horas de observación esa misma noche”, cuenta Pablo Pérez González. “El GTC fue, de hecho, el único telescopio que detectó esta estrella tan lejana desde tierra, dado que Ícaro es muy débil”, puntualiza el investigador de la UCM.

El descubrimiento de Ícaro no es excepcional solo por el hecho de ver una estrella tan distante por primera vez. Detectar la amplificación del brillo de una estrella individual permite, de manera única, estudiar la naturaleza de la materia oscura del cúmulo. Explorando lo que flota en él, el equipo de astrónomos liderado por Kelly ha logrado poner a prueba una teoría sobre la naturaleza de la materia oscura que establece que la mayor parte de ella son agujeros negros primordiales, que tendrían una masa igual a varias decenas de soles, y que se habrían formado en el nacimiento del Universo.

Según José M. Diego, investigador del IFCA, y líder de un artículo teórico que acompaña a la publicación de Nature, “si la materia oscura estuviese compuesta por agujeros negros similares a los que está detectando LIGO, la señal observada de Ícaro hubiera sido muy distinta con lo cual podemos descartar este tipo de candidatos”. Tom Broadhurst, de la UPV, señala también que “este tipo de estudios permitirá en el futuro acotar otros modelos de materia oscura, como por ejemplo los modelos que postulan partículas de materia oscura súperligeras y con efectos cuánticos”.

El descubrimiento de Ícaro gracias al efecto de lente gravitacional ha dado pie a una nueva forma de mirar al Universo por parte de los astrónomos, y pronto estaremos buscando más eventos parecidos cuando el James Webb Space Telescope (JWST), el telescopio de la agencias espaciales de Europa (ESA), Estados Unidos (NASA) y Canadá (CSA) que sucederá a Hubble, sea lanzado en 2019. “Esto nos permitirá estudiar estrellas individuales en galaxias lejanas, o incluso planetas que existían mucho antes de que se formara la Tierra”, concluye Pérez González.

Fuentes: http://ifca.unican.es/es-es/news/ – http://www.spacetelescope.org/news/heic1807/

Captan varias imágenes de los discos polvorientos que rodean a las estrellas jóvenes

Nuevas imágenes del instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope de ESO, nos muestran, con más detalle que nunca, los discos polvorientos que hay alrededor de estrellas jóvenes. Estos presentan una extraña variedad de formas, tamaños y estructuras, incluyendo los efectos de lo que probablemente sean planetas aún en formación.

El instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, en Chile, permite a los astrónomos suprimir la brillante luz de estrellas cercanas con el fin de obtener una mejor visión de las regiones que las rodean. Esta colección de nuevas imágenes de SPHERE es sólo una muestra de la gran variedad de discos polvorientos que se encuentran alrededor de estrellas jóvenes.

Estos discos son completamente diferentes en tamaño y forma: algunos contienen brillantes anillos, otros anillos oscuros, y algunos incluso se asemejan a hamburguesas. Su aspecto también difiere notablemente dependiendo de su orientación en el cielo (desde disco circulares, que vemos de cara, a estrechos discos vistos casi de canto).

La tarea principal de SPHERE es descubrir y estudiar exoplanetas gigantes que orbitan estrellas cercanas usando detección visual directa. Pero el instrumento es también una de las mejores herramientas existentes para obtener imágenes de los discos que hay alrededor de estrellas jóvenes, regiones donde pueden estar formándose planetas. Estudiar este tipo de discos es fundamental para investigar la relación entre las propiedades de disco y la formación y la presencia de planetas.

Muchas de las estrellas jóvenes que se muestran a continuación provienen de un nuevo estudio de estrellas T Tauri, un tipo de estrellas que son muy jóvenes (tienen menos de 10 millones de años de edad) y que varían en brillo. Los discos que hay alrededor de estas estrellas contienen gas, polvo y planetesimales -los cimientos de los planetas y los progenitores de los sistemas planetarios-.

Estas imágenes también muestran el aspecto que podría tener nuestro propio Sistema Solar en las primeras etapas de su formación, hace más de 4.000 millones de años.

La mayoría de las imágenes mostradas fueron obtenidas como parte del sondeo DARTTS-S (siglas de Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE, discos alrededor de estrellas T Tauri con SPHERE). Las distancias de los objetivos oscilan entre 230 y 550 años luz de la Tierra. En comparación, la Vía Láctea tiene un tamaño de unos 100.000 años luz, por lo que estas estrellas están relativamente cerca de la Tierra. Pero, incluso a esta distancia, es muy difícil obtener buenas imágenes de la débil luz reflejada por los discos, ya que son opacados por la deslumbrante luz de sus estrellas madre.

Otra nueva observación de SPHERE es el descubrimiento de un disco de canto alrededor de la estrella GSC 07396-00759, detectada por el sondeo SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets, sondeo infrarrojo de SPHERE para la búsqueda de exoplanetas). Esta estrella roja es miembro de un sistema múltiple de estrellas que también está incluido en la muestra de DARTTS-S, pero, curiosamente, y pese a que son de la misma edad, este nuevo disco parece ser más evolucionado que el disco rico en gas que hay alrededor de la estrella T Tauri en el mismo sistema. Esta desconcertante diferencia en los plazos de evolución de los discos alrededor de dos estrellas de la misma edad es otra razón por la cual los astrónomos están deseosos de saber más sobre los discos y sus características.

Los astrónomos han utilizado SPHERE para obtener muchas otras imágenes impresionantes, así como para otros estudios que incluyen la interacción de un planeta con un disco, los movimientos orbitales dentro de un sistema y el tiempo de evolución de un disco.

Los nuevos resultados de SPHERE, junto con los datos de otros telescopios como ALMA, están revolucionando la comprensión de los astrónomos sobre los entornos que hay alrededor de estrellas jóvenes y los complejos mecanismos implicados en la formación de planetas.

Fuente: http://www.eso.org/public/

Los agujeros negros regulan la formación de estrellas en galaxias masivas

Imagen de la galaxia NGC 5128 o Centaurus A. Crédito: ESO

Los centros de las galaxias masivas se encuentran entre las regiones más exóticas del Universo. Albergan agujeros negros supermasivos con masas en torno a millones e incluso miles de millones de masas solares. Estos agujeros negros son capaces de inducir la caída de abundante material hacia ellos, produciendo así la emisión de enormes cantidades de energía hasta su final inmersión en el agujero negro. Además, durante este período (fase activa de la galaxia o AGN, siglas en inglés de Active Galactic Nucleus), se expulsa material hacia el exterior en forma de chorros a altas velocidades (relativistas) capaces de producir violentos choques con el material que lo rodea.

Desde hacía tiempo se pensaba que toda esta emisión (luz y partículas) hacia las partes más externas, así como el crecimiento del agujero negro central, debía de influir en la manera en la que estas galaxias forman estrellas dificultando dicha formación. “Esta influencia -señala el primer autor del artículo, Ignacio Martín Navarro, quien fue estudiante de doctorado del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) y, actualmente, investigador de la Universidad de California en Santa Cruz (Estados Unidos) y del Max Planck Institute for Astronomy (Alemania)- nos permitiría explicar relaciones como la existente entre la masa del agujero negro central y la masa total estelar. De hecho, sin esta ‘retroalimentación’, las simulaciones de formación y evolución de galaxias masivas fallan drásticamente tanto en reproducir las propiedades de éstas como en el número de galaxias predichas de una masa determinada”. Sin embargo, hasta la fecha no había ninguna evidencia observacional en favor de esta idea cada vez más asentada y establecida.

“En este trabajo -añade este astrofísico- analizamos los espectros centrales de 74 galaxias con los datos del Hobby-Eberle Telescope Massive Galaxy Survey con el fin de obtener cómo el ritmo de formación estelar en estos sistemas ha cambiado a lo largo de su vida (historia de formación estelar). Para ello utilizamos códigos que nos permiten comparar espectros observados con aquellos predichos por modelos de evolución estelar. De esta manera, podemos saber cuántas estrellas de diversas edades habitan cada una de las galaxias observadas.”

“Como resultado de este análisis -explica Tomás Ruiz Lara, investigador del IAC y otro de los autores del artículo de Nature- encontramos distintas historias de formación estelar para galaxias que albergan agujeros negros de diversas masas. Este hallazgo sugiere de manera clara que, efectivamente, agujeros negros supermasivos centrales son capaces de afectar a la formación estelar a lo largo de toda la galaxia y, es más, que dicho efecto neto depende de la masa de los mismos.”

De acuerdo con este análisis, las galaxias con agujeros negros más masivos en sus centros presentan un mayor ritmo de formación estelar inicial, llevando a la formación de un agujero negro más masivo que pronto es capaz de frenar la formación estelar en estos sistemas. Por el contrario, este proceso se produce mucho más lentamente en aquellas galaxias que actualmente albergan agujeros negros menos masivos, empezando además con una menor eficiencia de formación estelar. “Concretamente -subraya Ruiz Lara-, encontramos que galaxias con agujeros negros centrales más masivos forman la mayoría de su masa (95%) hasta 4.000 millones de años antes que en el caso de las galaxias con agujeros negros menos masivos. De la misma manera, la formación estelar más reciente (durante los últimos 700 millones de años) es mayor en el caso de galaxias con agujeros negros menos masivos.”

El hecho de que la masa de estos agujeros negros esté relacionada con la cantidad de materia y energía emitida en su fase AGN (aspecto bien conocido), unido a los resultados ahora obtenidos, confirma un sencillo escenario previamente establecido y que gracias a este estudio se ve claramente reforzado. Para la formación eficiente de estrellas se necesita gas y polvo frío. Sin embargo, la energía y partículas emitidas desde la zona central de una galaxia en su fase de AGN es capaz de calentar el medio que encuentra a su paso, disminuyendo así la posibilidad de formación estelar. A mayor emisión (que es sinónimo de mayor masa de agujero negro central), menor será la eficiencia de la galaxia anfitriona para formar estrellas. Esto explica fácilmente que galaxias con agujeros negros más masivos vean antes suprimida su formación estelar inicial así como que la formación estelar reciente no sea favorecida.

Estos resultados, de una importancia clave en la astrofísica moderna e intensamente buscados durante los últimos 20 años, ofrecen en definitiva evidencias observacionales a hipótesis ampliamente aceptadas fundamentales para entender cómo se forman y evolucionan las galaxias más masivas.

Crédito: Instituto de Astrofísica de Canarias – IAC

Fuentes: El Universo Hoy

La NASA descubre dos nuevos exoplanetas gracias a la inteligencia artificial

EFE NASA/JPL-CALTECH/R. HURT

• El primero es un octavo planeta del sistema solar Kepler-90
• Así, se convierte en el sistema solar conocido más parecido al de la Tierra
• El segundo descubierto es otro planeta más del sistema Kepler-80

El descubrimiento, gracias a la inteligencia artificial, de un octavo planeta del sistema solar Kepler-90, ha permitido determinar que este es el más parecido al de la Tierra, tanto por número de planetas como por agruparse a una distancia similar a los que orbitan el Sol, ha informado la NASA.

El descubrimiento se ha llevado a cabo gracias a la tecnología de la NASA y su telescopio Kepler, junto a inteligencia artificial proporcionada en colaboración con Google.

Los responsables han sido los investigadores Christopher Shallue y Andrew Vanderburg, quienes entrenaron a un ordenador con inteligencia artificial para aprender cómo identificar exoplanetas en las lecturas de luz registradas por Kepler a través de un minúsculo cambio en el brillo capturado cuando un planeta pasaba o transitaba frente a una estrella.

Inspirada por la forma en que las neuronas se conectan en el cerebro humano, esta "red neuronal" artificial ha identificado a través de los datos de Kepler las señales de tránsito débiles de un octavo planeta que orbita alrededor de Kepler-90, en la constelación de Draco y a 2.545 años luz de la Tierra.

Cerca de un 30% más grande que la Tierra, el Kepler-90i, como se le ha llamado, es un planeta rocoso que orbita a su estrella una vez cada 14,4 días y está tan cerca de ella que su temperatura superficial promedio se cree que excede los 425 grados centígrados, similar a Mercurio. El planeta más externo del sistema es el denominado Kepler-90h, el cual orbita a una distancia de su estrella parecida a la que separa a la Tierra del Sol.

"El sistema de estrellas Kepler-90 es como una mini versión de nuestro Sistema Solar. Tienes planetas pequeños adentro y grandes planetas afuera, pero todo está agrupado mucho más cerca ", dijo Vanderburg, posdoctorado de la prestigiosa beca Sagan de la NASA y astrónomo de la Universidad de Texas en Austin.

Aplicación de una red neuronal

Shallue, un ingeniero de software que trabaja con el equipo de investigación de Google Artificial Intelligence, tuvo la idea de aplicar una red neuronal a los datos de Kepler. Se interesó en el descubrimiento de exoplanetas después de descubrir que la astronomía, al igual que otras ramas de la ciencia, se está inundando rápidamente de datos a medida que avanza la tecnología para la recolección de los mismos desde el espacio.

"En mi tiempo libre, comencé a buscar en Google 'encontrar exoplanetas con grandes conjuntos de datos' y descubrí la misión Kepler y el enorme conjunto de datos disponibles", señala Shallue.

Por su parte, el director de la División de Astrofísica de la NASA, Paul Hertz, se congratula del trabajo en colaboración con el gigante tecnológico. "Tal como esperábamos, hay descubrimientos emocionantes acechando en nuestros datos archivados de Kepler, esperando la herramienta o la tecnología adecuada para desenterrarlos", indica. "Este hallazgo muestra que nuestros datos serán un tesoro disponible para los investigadores innovadores en los próximos años", agrega.

Los datos recopilados por Kepler en cuatro años suman 35.000 posibles señales planetarias, de las cuales, las más débiles a menudo se pierden, por lo que Shallue y Vanderburg pensaron que podría haber descubrimientos de exoplanetas que se estaban pasando por alto.

"Obtuvimos muchos falsos positivos de planetas, pero también planetas potencialmente más reales", apunta Vanderburg. "Es como buscar entre las piedras para encontrar joyas. Si tienes un tamiz más fino, puede que encuentres más rocas, pero también puedes encontrar más piedras preciosas", agregó.

Un nuevo planeta en Kepler-80

Kepler-90i no fue el único hallazgo de esta combinación tecnológica de NASA y Google, ya que también descubrieron, en el sistema Kepler-80, un sexto planeta. Este, el Kepler-80g, del tamaño de la Tierra, y cuatro de sus planetas vecinos, forman lo que se llama una cadena resonante, donde los planetas se bloquean por su gravedad mutua en una danza orbital rítmica.

La NASA lanzó el telescopio Kepler en 2009 para encontrar otros mundos fuera del Sistema Solar, y desde entonces ha hallado más de 2.000 exoplanetas confirmados.

Fuentes: RTVE

Observan por primera vez luz y ondas gravitacionales de un evento cósmico

Recreación de dos estrellas de neutrones en el momento en que explotan formando una kilonova EFE

• Las señales localizadas son el resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones
• Stephen Hawking lo celebra como el "primer peldaño" hacia un nuevo método 
• Según los científicos, es una observación única en la Astrofísica

Un equipo internacional ha anunciado este lunes que ha logrado observar a través de su luz y sus ondas gravitacionales, de manera simultánea, la fusión de dos estrellas de neutrones, lo que abre "el inicio de una nueva era" en la observación del Universo.

Estas observaciones, realizadas el pasado 17 de agosto, "sugieren" que las señales localizadas son el resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones, un evento llamado kilonovas, cuya existencia se postuló hace 30 años, pero esta es la primera observación confirmada.

"Lo que hace este descubrimiento aún más excitante es que los científicos fueron capaces de detectar por primera vez la emisión de luz, es decir, radiación electromagnética",ha declarado en una rueda de prensa en Washington France Córdova, directora del Foro Nacional de Ciencia.

El anuncio, que ha sido realizado durante la Conferencia Astrofísica de Ondas Gravitacionales que se celebra en la ciudad estadounidense de Baton Rouge (Luisiana), ha confirmado que se trata de la primera vez que los astrónomos han podido observar en el mismo evento ondas gravitacionales y radiación electromagnética (luz).

Los observatorios de ondas gravitacionales Ligo, en EE.UU, y Virgo, en Italia, detectaron el pasado agosto el quinto evento de ondas, pero unos segundo más tarde varios observatorios espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA) individuaron un estallido de rayos gamma corto que fue seguido por telescopios del Observatorio Austral Europeo (ESO).

Emitidas a unos 130 millones de años luz

Se estima que las ondas gravitacionales detectadas en agosto fueron emitidas a unos 130 millones de años luz de distancia, lo que lo convierte tanto el evento de ondas gravitacionales como la explosión de rayos gamma más cercanos detectados hasta ahora.

"Hay ocasiones excepcionales en las que, quienes nos dedicamos a la ciencia, tenemos la oportunidad de presenciar el principio de una nueva era", "¡esta es una de ellas!", según las astrónoma del Instituto Nacional de Astrofísica Elena Pian, autora principal de uno de los artículos sobre el tema que publica la revista Nature.

"La ondas gravitacionales sólo pueden ser generadas por los eventos astronómicos más espectaculares, como el choque de dos agujeros negros", explicó Córdova, quien ha añadadido que este descubrimiento es una prueba de lo que el ser humano puede hacer cuando va "más allá" de su conocimiento "en busca de respuestas".

Durante el anuncio, el director ejecutivo del LIGO, Dave Reitze,ha explicado que durante el evento se pudo ver la dispersión de oro y platino, lo que sirvió para descubrir que estos elementos "son generados por este tipo de colisiones".

"Este antiguo reloj de mi abuelo está compuesto por oro que posiblemente fue creado hace miles de millones de años. ¡Es un descubrimiento asombroso!", ha comentado Reitze.

.Para el científico del proyecto Integral de la ESA, Erik Kuulkers, "se trata de un descubrimiento histórico, ya que por primera vez se nos muestra la liberación tanto de ondas gravitacionales como de luz extremadamente energética procedentes de una misma fuente cósmica", según un comunicado.

Las existencia de las ondas gravitacionales fue predicha a comienzos del siglo pasado por Albert Einstein, pero su detección no se produjo hasta 2015, un hecho que ha sido distinguido este año con el Premio Nobel del Física.

Hasta la anunciada, la última ola de ondas gravitacionales, la cuarta a lo largo de la historia, fue avistada el pasado 14 de agosto, fruto de la colaboración científica entre LIGO y VIRGO, y contó con la participación del Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de Baleares (UIB) y de un equipo de la Universidad de Valencia.

Revolución astrofísica: observa la fusión de dos estrellas de neutrones 
La astrofísica mundial acaba de entrar en una nueva era. Por primera vez en la historia, los científicos han podido observar la fusión de dos estrellas de neutrones. Telescopios en varios puntos de la Tierra y satélites contemplaron el fenómeno cósmico completo: cómo se acercaban las estrellas y empezaban a girar una en torno a la otra, cada vez más rápido, hasta producirse la colisión conocida como kilonova. Se calcula que las ondas gravitacionales y la luz resultantes de la fusión, que llega… 

Un Fenómeno NUNCA VISTO Deja Perplejos a los Astrónomos 
Astrónomos de todo el mundo han confirmado algo jamás visto en el universo, la explosión de una kilonova vista en luz visible que se detectó a la vez que sus ondas gravitacionales, uno de los descubrimientos astronómicos más increíbles del año que vuelve a dar la razón a Albert Einstein…

Hawking celebra el nuevo método

El físico británico Stephen Hawking ha celebrado este lunes la primera detección de luz y ondas gravitacionales producidas por la fusión de dos estrellas de neutrones, un avance que considera "el primer peldaño de una escalera" que promete llevar hacia un nuevo método para medir distancias en el cosmos.

"Una nueva ventana de observación hacia el Universo suele traer sorpresas que no se pueden anticipar. Todavía nos estamos frotando los ojos, o más bien los oídos, porque acabamos de despertarnos con el sonido de las ondas gravitacionales", ha expresado el profesor de la Universidad de Cambridge a la BBC.

Al combinar información procedente de ondas gravitacionales y de la luz captada por telescopios, los investigadores han podido aplicar por primera vez una técnica para medir el ritmo de la expansión del Universo que fue propuesta en 1986 por el profesor de la Universidad de Cardiff Bernard Schutz.

"Esto marca el inicio de una era en la astronomía con 'mensajeros múltiples'. Es como ser capaces de ver y oír por primera vez", señaló en un comunicado de la Universidad de Warwick Andrew Levan, que ha colaborado en el análisis de los datos observados.

Samantha Oates, de la misma universidad, ha asegurado por su parte que este descubrimiento "responde a tres cuestiones que han intrigado a los astrónomos durante décadas: Qué ocurre cuando se fusionan dos estrellas de neutrones, qué provoca los estallidos de rayos gamma de corta duración y de dónde surgen los elementos pesados como el oro".

"Este es un nuevo capítulo en la astrofísica. Esperamos que en los próximos años se detectarán muchos más eventos como este", dijo el físico Danny Steeghs.

Para Cosimo Inserra, de la Universidad de Southampton, "las observaciones ópticas que se han hecho de esta fuente de ondas gravitacionales han revelado un evento astronómico que nunca había sido observado.

"La naturaleza nos ha ofrecido su regalo más deslumbrante. Las primeras señales de ondas gravitacionales provenientes de la colisión de estrellas de neutrones son una llave que nos ha permitido desbloquear la puerta hacia la respuesta de diversos misterios", añade por su parte la directora del Instituto de Investigación Gravitacional de la Universidad de Glasgow, Sheila Rowan.

Fuentes: RTVE

La posibilidad de hallar vida en el sistema TRAPPIST-1 es menor de lo que se pensaba

Impresión artística de la vista desde la superficie de uno de los planetas del sistema TRAPPIST-1. EFE ESO

El hallazgo de tres posibles planetas con vida en este sistema fue sorprendente

Su estrella emite una alta radiación ultravioleta y potentes chorros magnéticos

Sus efectos son destructivos para la atmósfera de los planetas que la orbitan

El sistema TRAPPIST-1, tres de cuyos siete planetas están en la zona de habitabilidad, presenta características que "hacen mucho menos probable de lo que generalmente se creía" que alguno de ellos pueda sustentar vida, según dos informes publicados este jueves.

El descubrimiento de TRAPPIST-1 causó gran expectación cuando fue anunciado el pasado febrero, por tratarse de un sistema de siete planetas de masa similar al nuestro y posiblemente rocosos, tres de los cuales se encuentran en la zona habitable, lo que supone que pueden tener agua líquida.

Descubren un sistema de siete planetas como la Tierra, con tres de ellos que podrían albergar vida

Sin embargo, el comportamiento de ese sistema "hace mucho menos posible de lo que generalmente se creía que los planetas que lo forman pudieran sustentar vida", señala un comunicado del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (EE.UU.).

Radiación ultravioleta mayor que en la Tierra

La estrella de TRAPPIST-1, una enana roja, es mucho más tenue y menos masiva que nuestro Sol, su rotación es rápida y genera destellos energéticos de radiación ultravioleta.

El responsable de uno de los equipo Manasvi Lingam indicó que "el el concepto de zona habitable está basado en si la órbita de un planeta se encuentra a una distancia de la estrella en la que puede darse el agua en estado líquido", sin embargo este "es solo un factor para determinar si un planeta puede albergar cualquier tipo de vida".

Los investigadores analizaron muchos factores para saber cómo podrían afectar las condiciones de la estrella en la superficie de los planetas, entre ellos la temperatura o las radiaciones ultravioletas.

Los resultados señalaron que los planetas del sistema TRAPPIST 1 estarían bombardeados por una cantidad de radiación ultravioleta de una intensidad mucho mayor que la experimentada en la Tierra.

"Debido a la embestida de la radiación, nuestros resultados indican que la atmósfera de los planetas sería en gran parte destruida", lo que afecta de manera negativa "las posibilidades de que se forme vida en ellos o que pueda persistir", explicó el profesor Avi Loeb, del mismo equipo.

Ambos expertos estiman que la posibilidad de que pueda haber vida compleja es menos del 1% de la que existe en la Tierra.

Chorros de partículas de gran presión

La estrella que forma el sistema presenta otra amenaza para la vida y está relacionada con los campos magnéticos, según otro estudio de la estadounidense Universidad de Massachusetts.

Y es que la estrella expulsa al espacio exterior chorros de partículas, pero lo hace con una presión de 1.000 a 100.000 veces mayor que la que ejercen los vientos solares sobre la Tierra.

Los astrónomos consideran que el campo magnético de la estrella se conectaría con los de cualquier planeta que la orbite, permitiendo a las partículas de los vientos solares llegar directamente a las atmósferas planetarias, lo que puede provocar su evaporación.

El campo magnético de la Tierra actúa como un escudo contra los posibles daños provocados por el viento solar, recordó la directora del segundo estudio Cecilia Garraffo. Pero si la Tierra estuviera "mucho más cerca del Sol -como es el caso en TRAPPIST-1- y sometida a las embestidas de las partículas que expulsa, el escudo de nuestro planeta se rompería bastante rápido".

No descartan la vida en los sistemas de estrella roja enana

Aunque ambos estudios sugieran que la posibilidad de vida puede ser "menor de los que previamente se había pensado, eso no significa que el sistema TRAPPIST-1 u otros con una estrella roja enana estén exentos de vida", señala la nota.

"Indudablemente no estamos diciendo a la gente que debería dejar de buscar vida alrededor de las estrellas enanas rojas", indicó Jeremy Drake, coautor del estudio de la Universidad de Massachussetts, "pero nuestro trabajo y el de nuestro colegas indica que deberíamos también centrarnos en todas las estrellas que se pueda que sean más parecidas al Sol".

Fuentes: RTVE

El polvo estelar de una galaxia del universo temprano

Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Nicolas Laporte, del University College de Londres, ha utilizado ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar la galaxia A2744_YD4, la más joven y más alejada vista por ALMA. Se sorprendieron al descubrir que esta joven galaxia contiene una gran cantidad de polvo interestelar, polvo formado por la muerte de una generación anterior de estrellas.

Posteriores observaciones de seguimiento realizadas con el instrumento X-shooter, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, confirmaron la enorme distancia que nos separa de A2744_YD4. Vemos la galaxia como era cuando el universo tenía sólo 600 millones de años, durante el período en el que se estaban formando las primeras estrellas y galaxias.

“A2744_YD4 no es solo la galaxia más lejana observada hasta ahora por ALMA”, comenta Nicolas Laporte, “sino que la detección de tanto polvo indica que esta galaxia ya había sido contaminada por supernovas tempranas”.

El polvo cósmico se compone, principalmente, de silicio, carbono y aluminio en granos diminutos de tamaños de una millonésima de centímetro. Los elementos químicos de estos granos se forjan dentro de las estrellas y son esparcidos por el cosmos cuando las estrellas mueren (en el caso de explosiones de supernova de forma espectacular, el destino final de las estrellas masivas de breve duración). Hoy en día, este polvo es abundante y es un elemento clave en la formación de estrellas, planetas y moléculas complejas; pero en el universo temprano, antes de que murieran las primeras generaciones de estrellas, era escaso.

Las observaciones de la polvorienta galaxia A2744_YD4 fueron posibles porque esta galaxia se encuentra detrás de un cúmulo de galaxias masivas llamado Abell 2744. Debido a un fenómeno llamado de lentes gravitacionales, el cúmulo actuó como un gigante “telescopio” cósmico, ampliando la galaxia A2744_YD4 aproximadamente unas 1,8 veces, permitiendo al equipo penetrar en nuestro universo temprano.

Las observaciones de ALMA también detectaron la brillante emisión del oxígeno ionizado de A2744_YD4. Esta es la más distante y, por lo tanto, la detección más temprana de oxígeno en el universo, superando otro resultado de ALMA de 2016.

La detección de polvo en el universo temprano proporciona nueva información sobre cuándo explotaron las primeras supernovas y, por consiguiente, sobre la época en la que las primeras estrellas calientes iluminaron el universo con su luz. Medir los tiempos de este “amanecer cósmico” es uno de los santos griales de la astronomía moderna, y puede investigarse indirectamente a través del estudio del polvo interestelar temprano.

El equipo estima que A2744_YD4 contiene una cantidad de polvo equivalente a 6 millones de veces la masa de nuestro Sol, mientras que la masa estelar total de la galaxia —la masa de todas sus estrellas—, fue de 2.000 millones de veces la masa de nuestro Sol. El equipo también midió la tasa de formación estelar en A2744_YD4 y descubrió que las estrellas se forman a un ritmo de 20 masas solares por año, en comparación con una sola masa solar por año en la Vía Láctea.

“Esta tasa no es inusual para una galaxia tan lejana, pero arroja luz sobre a qué velocidad se formó el polvo en A2744_YD4”, explica el coautor del estudio Richard Ellis (ESO y University College de Londres). “Sorprendentemente, el tiempo necesario es de tan solo unos 200 millones de años, por lo que estamos observando esta galaxia poco después de su formación”.

Esto significa que la etapa importante de formación estelar comenzó aproximadamente 200 millones de años antes de la época en que la galaxia está siendo observada. Se trata de una gran oportunidad para que ALMA ayude a estudiar la época en la que “se encendieron” las primeras estrellas y galaxias, la época más temprana estudiada. Nuestro Sol, nuestro planeta y nuestra existencia son el resultado —13.000 millones de años más tarde— de esta primera generación de estrellas. Mediante el estudio de su formación, vidas y muertes, exploramos nuestros orígenes.

“Con ALMA, las perspectivas de realizar observaciones más profundas y extensas de galaxias similares en estas primeras épocas son muy prometedoras”, afirma Ellis.

Y Laporte concluye: “Poder hacer medidas de este tipo en el futuro ofrece la emocionante posibilidad de trazar la formación temprana de las estrellas y estudiar la creación de los elementos químicos más pesados yendo aún más atrás, retrocediendo al universo temprano”.

Fuente: http://www.eso.org/public/

Google celebra el 340º aniversario de la determinación de la velocidad de la luz

Doodle de Google por el 340.º aniversario de la determinación de la velocidad de la luz (Google)

El famoso buscador personaliza su ‘doodle’ en homenaje al primer astrónomo que resolvió la gran duda de Galileo

Galileo Galilei (1564-1642), el padre de la astronomía y física moderna, estaba obsesionado por conocer la velocidad de la luz. Sus contemporáneos pensaban que era instantánea, pero el italiano quería demostrar que no era así. Hizo varios experimentos con diferentes focos colocados en distintas colinas, pero la velocidad era tan alta que no podía medirla con los relojes de su época. Muchos otros intentaron resolver este problema, pero no fue hasta 1676 cuando alguien dio con la solución. El astrónomo danés Ole Christensen Romer (1644-1710) fue el primero en lograr una valida determinación de la velocidad de la luz.

Este miércoles 7 de diciembre, Google celebra el 340º aniversario de este descubrimiento dedicándole a Ole Romer un divertido ‘doodle’ interactivo. En la ilustración aparece el danés muy pensativo rodeado de los elementos que le permitieron dar con su hallazgo: un telescopio, la Tierra, el Sol, Júpiter y su satélite Io.

Ole Romer descubrió que la respuesta a la duda de Galileo se encontraba fuera de la tierra, donde las distancias son mayores y era más viable determinar la velocidad de la luz. Apreció que el lapso de tiempo que pasaba entre los eclipses de Júpiter con sus distintas lunas era más corto cuando la Tierra se movía hacia Júpiter, mientras que era más largo cuando ésta se alejaba.

Teniendo esto en cuenta, Ole Romer calculó que la luz tardaba 22 minutos en cruzar la órbita terrestre. Estimó que la luz viajaba a unos 220.000 kilómetros por segundo, un valor muy por debajo de la actual realidad (299.792,9 km/s), pero que en la época se dio por bueno porque en el siglo XVII no se conocía con tanta exactitud como ahora la distancia entre planetas. Hoy en día se sabe que aquellos 22 minutos de los que hablaba Ole Romer se cubren en tan solo 17 minutos, pero no resta mérito a su hazaña.

¿QUIEN FUE OLE ROMER?

Ole Christensen Rømer (25 de septiembre de 1644; Århus – 19 de septiembre de 1710; Copenhague) fue un astrónomo danés.

Biografía

En 1672, merced a la intervención de Jean Picard, fue a Francia, ingresando en la recién creada Academia de Ciencias de París. Dicha academia fue creada en 1666 durante el reinado de Luis XIV.

Su ministro Colbert se apercibió de la importancia de que Francia se convirtiera en primera potencia científica y, con fondos aparentemente ilimitados, consiguió que Christian Huygens, Picard y, sobre todo, Giovanni Doménico Cassini se unieran al proyecto.

Merced a la influencia de Rømer se introdujo el calendario gregoriano en Dinamarca en el año 1701.

El 19 de septiembre de 1710, a la edad de sesenta y seis años, Rømer murió a consecuencia de un cálculo.

Casi todos los manuscritos del ilustre astrónomo se perdieron en el terrible incendio que destruyó el Observatorio de Copenhague el 20 de octubre de 1728.

Su obra
Descubrimiento de los satélites de Júpiter

Las observaciones del primer satélite de Júpiter efectuadas por Römer y Giovanni Doménico Cassini indicaron una desigualdad, que los dos sabios creyeron poder atribuir a la propagación sucesiva de la luz (Observatorio de París, año 1676). Cassini no tardó en desechar esa idea tan justa; por el contrario Römer la mantuvo, uniendo de esta manera su nombre a uno de los más grandes descubrimientos que enorgullecen a la astronomía moderna.

Se ha hecho notar que después de la idea tan feliz de atribuir las diferencias que se observan entre las vueltas del primer satélite de Júpiter a los límites del cono de sombra durante la primera y la segunda cuadratura del planeta y de la propagación de la luz, Römer, inexplicablemente, desdeñó demostrar que en la misma hipótesis se encontraba la explicación de las desigualdades notadas también en los otros tres satélites.

Podría extrañar que no haya tratado de evaluar la velocidad de la luz con más exactitud de la que aplicó. Horrebow, el discípulo predilecto de Römer y su más ferviente admirador, fija en 14 m 10 s en vez de 8 m 13 s el tiempo que tarda la luz en atravesar la distancia que separa al Sol de la Tierra.

El anteojo

Römer, que había sido testigo en París de las dificultades para hacer mover en el plano del meridiano la lente de un cuarto de círculo mural, es decir, una lente equilibrada sobre un eje muy corto y obligada a aplicarse continuamente sobre un limbo imperfectamente hecho, imaginó y construyó el anteojo meridiano.

Este instrumento que hoy día puede verse en muchos observatorios astronómicos se debe, por lo tanto, a la inventiva del astrónomo danés.

El micrómetro

Se le debe también la invención de un ingenioso micrómetro, de uso muy común hacia finales del siglo XVII en la observación de los eclipses. Con este micrómetro se podía aumentar o disminuir la imagen del Sol o de la Luna hasta que estuvieran entre dos hilos situados cerca del ocular.

Termometría
Grado Rømer

Fuentes: la vanguardia, Wikipedia

Captan tres sistemas solares en pleno proceso de formación

Esta imagen muestra las fotografías de tres discos planetarios captados con el instrumento SPHERE, el cual bloquea la luz de la estrella en el centro para poder obtener una imagen más detallada del sistema. Crédito: ESO / T. Stolker

Nuevas y precisas observaciones han revelado llamativas características en discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes. El instrumento SPHERE, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, ha permitido observar la compleja dinámica de varios sistemas solares jóvenes — incluyendo uno en tiempo real. Los resultados de tres equipos de astrónomos, recientemente publicados, muestran la impresionante capacidad de SPHERE para captar la forma en que los planetas esculpen los discos a partir de los cuales se forman, sacando a la luz la complejidad del entorno en el cual surgen estos nuevos mundos.

Tres equipos de astrónomos han hecho uso de SPHERE, un avanzado instrumento para la detección de exoplanetas instalado en el VLT (Very Large Telescope), en el Observatorio Paranal de ESO, con el fin de arrojar luz sobre la enigmática evolución de incipientes sistemas planetarios. El auge en el número de exoplanetas conocidos en los últimos años ha convertido su estudio en uno de los campos más dinámicos de la astronomía moderna.

Hoy se sabe que los planetas se forman a partir de grandes discos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas, conocidos como discos protoplanetarios. Pueden tener tamaños de cientos de millones de kilómetros. Con el tiempo, las partículas de estos discos protoplanetarios chocan, se combinan y, finalmente, acaban formando cuerpos de tamaño planetario. Sin embargo, los detalles más finos de la evolución de estos discos de formación planetaria siguen siendo un misterio.

SPHERE es un instrumento recientemente añadido al conjunto de instrumentos del VLT. Su combinación de nuevas tecnologías proporciona un potente método para obtener imágenes directas de detalles de los discos protoplanetarios. La interacción entre los discos protoplanetarios y los planetas en formación puede dar diversas formas a los discos: grandes anillos, brazos espirales o huecos con sombras. Son de especial interés porque aún es necesario encontrar una relación inequívoca entre estas estructuras y los planetas que les dan forma, un misterio que los astrónomos están dispuestos a resolver. Afortunadamente, las capacidades especializadas de SPHERE permiten que los equipos de investigación observen directamente las llamativas características de los discos protoplanetarios.

Por ejemplo, RXJ1615 es una joven estrella que se encuentra en la constelación de Escorpio, a 600 años luz de la Tierra. Un equipo dirigido por Jos de Boer, del Observatorio de Leiden (Países Bajos), encontró un complejo sistema de anillos concéntricos rodeando a la joven estrella, una forma que se asemeja a una versión titánica de los anillos que rodean a Saturno. Anteriormente se habían obtenido muy pocas imágenes de este tipo anillos esculpidos en un disco protoplanetario, con una forma tan intrincada, y aún más emocionante, todo el sistema parece tener solo 1,8 millones de años. El disco muestra indicios de haber adquirido esta forma debido a planetas en pleno proceso de formación.

La edad del nuevo disco protoplanetario detectado hace de RXJ1615 un sistema excepcional, ya que la mayoría de los ejemplos de discos protoplanetarios detectados hasta ahora son relativamente viejos o evolucionados. El inesperado resultado de De Boer se amplió rápidamente gracias a los resultados de un equipo dirigido por Christian Ginski, también del Observatorio de Leiden. Observaron la joven estrella HD97048, situado en la constelación del Camaleón, a unos 500 años luz de la Tierra. A través de un minucioso análisis, encontraron que el joven disco que hay alrededor de esta estrella se ha formado también en anillos concéntricos. La simetría de estos dos sistemas es un resultado sorprendente, dado que la mayoría de los sistemas protoplanetarios contiene una multitud de brazos espirales asimétricos, vacíos y vórtices. Estos descubrimientos aumentan significativamente el número de sistemas conocidos con múltiples anillos altamente simétricos.

Un equipo de astrónomos, dirigido por Tomas Stolker, del Instituto de Astronomía Anton Pannekoek (Países Bajos), captó un ejemplo particularmente espectacular del disco asimétrico más común. Este disco rodea a la estrella HD135344B, situada a unos 450 años luz de distancia. Aunque esta estrella ha sido bien estudiada con anterioridad, SPHERE ha permitido ver el disco protoplanetario con un nivel de detalle nunca alcanzado antes. Se cree que la gran cavidad central y las dos prominentes estructuras en forma de brazo espiral fueron creadas por uno o varios protoplanetas masivos, destinados a convertirse en mundos similares a Júpiter.

Además se observaron cuatro rayas oscuras, al parecer las sombras lanzadas por el movimiento del material dentro del disco de HD135344B. Una de las cosas a destacar es que una de las vetas cambió notablemente en los meses que pasaron entre los periodos de observación: un raro ejemplo de evolución planetaria en tiempo real, indicando cambios que ocurren en las regiones internas del disco y que no pueden detectarse directamente con SPHERE. Además de dar lugar a bellas imágenes, estas sombras parpadeantes proporcionan una manera única de sondear la dinámica de las regiones del interior del disco.

Al igual que los anillos concéntricos descubiertos por De Boer y Ginski, estas observaciones del equipo de Stolker demuestran que aún es posible hacer descubrimientos sorprendentes en el entorno complejo y cambiante de los discos alrededor de estrellas jóvenes. Elaborando un impresionante cuerpo de conocimiento sobre estos discos protoplanetarios, estos equipos están acercándose a las respuestas que nos ayudarán a entender cómo los planetas dan forma a los discos de los que nacen y, por tanto, entender cómo es la propia formación planetaria.





Fuente: ESO

La gran nebulosa de Orión, captada en una imagen con gran detalle

En el centro de la nebulosa las estrellas pueden ser hasta 30 veces más masivas y 200.000 veces más luminosas que el Sol - VLT

Es la región de formación de estrellas masivas más cercana al Sistema Solar. Por eso, estas nuevas observaciones permiten entender mejor cómo nacen las estrellas
Investigadores han obtenido la primera imagen en alta resolución del borde de la nube molecular de Orión, la región de formación de estrellas masivas más cercana al Sistema Solar.

Los detalles de esta imagen, que permite estudiar la morfología y actividad que tiene lugar en la zona, se publican en la revista «Nature Letters», en un artículo que lidera el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Detalle de la nebulosa, captado por los observatorios ALMA y VLT- Weilbacher et al.

La nebulosa de Orión es la región de formación de estrellas masivas más cercana y los astrofísicos la observan para estudiar el proceso de nacimiento y evolución de las mismas, que, en el caso del cúmulo del Trapecio -en el centro de la nebulosa-, llegan a ser hasta 30 veces más masivas y 200.000 veces más luminosas que el Sol.


Liderados por Javier Goicoechea, del grupo de Astrofísica Molecular del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, los científicos consiguierondelimitar y estudiar con precisión la morfología y la actividad que ocurre en el borde iluminado de la nube (el interfaz donde sucede la transición entre el gas molecular frío y el gas atómico, ionizado y muy caliente), informa el CSIC.

Esto fue posible gracias a la combinación de imágenes del borde de la nube Orión obtenidas con el observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) y utilizando observaciones previas del telescopio VLT (Very Large Telescope), ambos en Chile.

«Hasta ahora teníamos una visión muy estática de lo que ocurre con el gas molecular en esa zona de transición debido a la poca precisión de los instrumentos. Eso ha cambiado radicalmente con ALMA», subraya Goicoechea.

Los datos obtenidos, añade, permiten lograr imágenes «con una sensibilidad exquisita» y con gran precisión; «prácticamente estamos fotografiando 'la piel' de Orión».

Filamentos en la nebulosa
«Las imágenes proporcionadas por ALMA revelan que el borde de la nube molecular está formado por pequeñas estructuras filamentarias yrugosidades con patrones periódicos», detalla el investigador.

Además de ser uno de los componentes «más fascinantes» de la galaxia, las «nubes moleculares» son el reservorio de material para formar nuevas estrellas.

Una de las preguntas que se hacen los investigadores es si estos grumos y filamentos densos observados podrían ser las «semillas» para la formación de una nueva generación de estrellas.

En este caso, la masa de los grumos detectados con ALMA en Orión es todavía muy pequeña comparada con la que se necesitaría para que la gravedad impulse su colapso y dé lugar a protoestrellas.

Para responder a si estos grumos pueden unirse en el futuro y dar lugar a condensaciones más masivas se necesitan más observaciones y modelos, lo que ayudará a entender si estos mecanismos que ocurren en «la piel» de Orión podrían ser un inductor de formación estelar, según Goicoechea.

Fuentes: ABC

AR Scorpii: un singular sistema binario de comportamiento salvaje

Esta ilustración muestra el extraño objeto AR Scorpii. En esta singular estrella doble, una estrella enana blanca, que gira sobre sí misma a una gran velocidad, impulsa electrones hasta casi la velocidad de la luz. M. Garlick/University of Warwick/ESO.

El sistema estelar AR Scorpii se compone de una enana blanca y de una compañera enana roja, y fue descubierto hace más de 40 años, pero su verdadera naturaleza no ha sido desvelada hasta que los astrónomos empezaron a observarlo en 2015.

“Nos dimos cuenta de que estábamos viendo algo extraordinario pocos minutos después de comenzar las observaciones”, asegura Tom Marsh, del Grupo de Astrofísica de la Universidad de Warwick (Reino Unido), quien ahora firma, junto a otros investigadores, un artículo en Nature.

En mayo de 2015, un equipo de astrónomos aficionados procedentes de Alemania, Bélgica y Reino Unido, se fijó en un sistema estelar que presentaba comportamientos diferentes a todo lo que habían visto hasta entonces.

La verdadera naturaleza

Gracias a una serie de observaciones de seguimiento dirigidas por la Universidad de Warwick y a la utilización de multitud de telescopios en tierra y en el espacio, se ha descubierto la verdadera naturaleza de este sistema que, previamente, había sido mal identificado.

Y es que AR Scorpii fue observado por primera vez a principios de la década de 1970 y las fluctuaciones regulares en el brillo, que se dan cada 3,6 horas, llevaron a clasificarlo incorrectamente como una solitaria estrella variable (es una cuyo brillo fluctúa vista desde la Tierra).

El sistema estelar AR Scorpii (AR Sco para abreviar) se encuentra en la constelación de Escorpio, a 380 años luz de la Tierra.

Se compone de una enana blanca de rápido giro, del tamaño de la Tierra, pero con 200.000 veces más masa, y de una compañera enana roja fría con un tercio de la masa del Sol, y ambas se orbitan mutuamente cada 3,6 horas en una danza cósmica tan regular como un reloj.

Este singular sistema estelar binario muestra un comportamiento salvaje: altamente magnética, y con una rápida rotación, la enana blanca de AR Sco acelera electrones hasta casi la velocidad de la luz.

En su camino a través del espacio, estas partículas de alta energía liberan radiación en forma de haz (parecido al de los faros) que azota la cara de la fría estrella enana roja, causando que el sistema entero brille y se atenúe dramáticamente cada 1,97 minutos.

Variedad de telescopios

Estos potentes pulsos incluyen radiación en frecuencias de radio, algo que nunca antes se había detectado en un sistema estelar con una enana blanca.

Las observaciones de esta investigación se llevaron a cabo con el VLT (Very Large Telescope) de ESO, ubicado en Cerro Paranal (Chile); los telescopios William Herschel e Isaac Newton del Grupo Isaac Newton de Telescopios, situados en la isla de La Palma, en Canarias; el conjunto Australia Telescope Compact Array, en el Observatorio de Paul Wild, en Narrabri (Australia); el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA; y el satélite Swift de la NASA.


Fuentes: EFEfuturo

¿Por qué no hay grandes cráteres en Ceres?

Impresión artística de Ceres. ESA/ATG medialab

La ausencia de cráteres de gran tamaño en la superficie del “planeta enano” Ceres podría estar relacionada con su evolución interna y con procesos geológicos ocurridos en él, según una investigación publicada en “Nature”.

El estudio, liderado por expertos del Instituto de Investigación del Suroeste, de Colorado (EE.UU.), podría arrojar luz sobre uno de los misterios que esconde Ceres, situado en el cinturón de asteroides entre Júpiter y Marte.
Estudios anteriores habían constatado la ausencia de cráteres de una dimensiones superiores a los 280 kilómetros.
Los modelos de colisión aplicados por los expertos para analizar la evolución de planetas desde su formación sugieren que Ceres debería haber tenido entre 10 y 15 cráteres de más de 400 kilómetros.
Simone Marchi y su grupo de investigadores en Colorado han utilizado los datos de la sonda de la NASA “Dawn” (Amanecer), que orbita Ceres desde marzo de 2015, para detallar la distribución de los cráteres en el planeta enano.
También aplicaron simulaciones de impactos para determinar la evolución de Ceres, partiendo de la base de que el planeta se ha mantenido en su posición actual en el cinturón de asteroides durante los últimos 4.550 millones de años.
Los modelos resultantes predijeron la presencia de hendiduras de entre 100 y 150 kilómetros de diámetro, pero las pruebas indicaron que la mayoría habían desaparecido de la superficie, lo que llevó a los expertos a concluir que un “importante número” de cráteres de gran tamaño fueron prácticamente borrados del paisaje por lentos procesos geológicos.
Los científicos atribuyen ese fenómeno a la peculiar composición y evolución interna de Ceres.
En este sentido, sostienen que los procesos volcánicos y topográficos podrían ser los responsables de la erosión de los bordes de los cráteres originales.
Asimismo, recuerdan que las bocas de estas depresiones también podrían haber sido desgastadas por la alta densidad espacial que presentan los cráteres de menores dimensiones.

Fuentes: EFEfuturo

La terrible belleza de la Nebulosa Medusa

Utilizando el Very Large Telescope de ESO, en Chile, un equipo de astrónomos ha captado la imagen más detallada jamás tomada de la nebulosa Medusa. Las estrellas que se encuentran en el corazón de esta nebulosa ya iniciaron su transición hacia la jubilación, arrojando sus capas externas al espacio y formando esta colorida nube. La imagen muestra cómo será el destino del Sol, el cual también se convertirá en un objeto de este tipo.

El nombre de esta hermosa nebulosa planetaria proviene de una horrible criatura de la mitología griega: la gorgona Medusa. También es conocida como Sharpless 2-274 y se encuentra en la constelación de Géminis (los gemelos). La extensión de la Nebulosa Medusa es de cuatro años luz aproximadamente, y se encuentra a una distancia de unos 1.500 años luz. A pesar de su tamaño es extremadamente débil y difícil de observar.

Medusa era una criatura horrible con serpientes en lugar de cabellos. Estas serpientes estarían representadas por los filamentos serpentinos de gas brillante de la nebulosa. El resplandor rojizo del hidrógeno y la emisión verde, más débil, del oxígeno en forma de gas, se extienden mucho más allá de esta imagen, formando en el cielo una figura en forma de media luna. La eyección de masa de las estrellas en esta etapa de su evolución suele ser intermitente, lo cual puede dar lugar a estas fascinantes estructuras dentro de las nebulosas planetarias.

Durante decenas de miles de años, los núcleos estelares de las nebulosas planetarias permanecen rodeados por nubes de gas espectacularmente coloridas. Luego, tras unos pocos miles de años, el gas se dispersa lentamente en su entorno. Esta es la última etapa de la transformación de estrellas como nuestro Sol antes de terminar su vida activa como enanas blancas. La etapa de nebulosa planetaria en la vida de una estrella es una pequeña fracción de su vida útil total.

La hostil radiación ultravioleta de la estrella caliente que se encuentra en el centro de la nebulosa, hace que los átomos del gas que se mueve hacia las zonas exteriores pierdan sus electrones, dejando tras de sí un gas ionizado. Los colores característicos de este gas brillante pueden utilizarse para identificar objetos. En particular, la presencia de la luz verde procedente del oxígeno doblemente ionizado ([O III]) se utiliza como herramienta para detectar nebulosas planetarias. Mediante la aplicación de filtros adecuados, los astrónomos pueden aislar la radiación del gas brillante y hacer que las débiles nebulosas puedan discernirse mejor contra un fondo más oscuro.

Cuando se observó por primera vez la emisión verde del [O III] de las nebulosas, los astrónomos creían haber descubierto un nuevo elemento, apodado nebulium. Más tarde, descubrieron que era simplemente una longitud de onda de radiación poco conocida procedente de la forma ionizada de un elemento conocido: el oxígeno.

La nebulosa también se conoce como Abell 21 (formalmente PN A66 21), ya que fue el astrónomo estadounidense George O. Abell quien descubrió este objeto en 1955. Durante algún tiempo, los científicos debatieron si la nube podría ser el remanente de una explosión de supernova. En la década de 1970, sin embargo, los investigadores fueron capaces de medir el movimiento y otras propiedades del material de la nube e identificarlo claramente como una nebulosa planetaria.

Fuentes: ESO

Primeras observaciones del centro galáctico con el instrumento GRAVITY

Imagen del centro de la Vía Láctea. La cruz señala el lugar donde se ubica el agujero negro conocido como Sgr A. Crédito: ESO/MPE/S. Gillessen

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

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

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

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

En este ámbito, las primeras observaciones con GRAVITY ya han sido extremadamente fascinantes. El equipo de GRAVITY ha utilizado el instrumento para observar una estrella conocida como S2 en su órbita de sólo 16 años alrededor del agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Estas pruebas han demostrado de forma impresionante la sensibilidad que posee GRAVITY, al ser capaz de detectar esta débil estrella en tan sólo unos minutos de observación.

El equipo pronto podrá obtener posiciones ultra-precisas de la estrella en órbita, lo que equivale a medir la posición de un objeto en la Luna con una exactitud de centímetros. Esto les permitirá determinar si el movimiento alrededor del agujero negro se ajusta o no a las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein. Las nuevas observaciones muestran que el Centro Galáctico es un laboratorio tan ideal como se pudiese esperar.

“Fue un momento fantástico para todo el equipo cuando captamos la superposición de la luz emitida por la estrella por primera vez, después de ocho años de trabajo arduo”, comenta el científico a cargo del instrumento GRAVITY Frank Eisenhauer del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania. “En primer lugar estabilizamos de forma activa la interferencia en una estrella brillante cercana, y luego sólo unos pocos minutos más tarde pudimos ver la interferencia proveniente de la débil estrella (seguido de numerosos choques de manos)”. A primera vista, ni la estrella de referencia, ni la estrella en órbita tienen compañeros masivos que pudiesen complicar las observaciones y el análisis. “Son sondas ideales”, explica Eisenhauer.

Esta temprana indicación de éxito llega justo a tiempo. En el año 2018, la estrella S2 estará en su punto más cercano al agujero negro, a sólo 17 horas-luz de distancia y viajando a casi 30 millones de kilómetros por hora, o a 2,5% de la velocidad de la luz. A esta distancia los efectos generados por la relatividad general serán más evidentes y las observaciones de GRAVITY entregarán sus resultados más importantes. Esta oportunidad no se volverá a repetir en otros 16 años.

Fuente: http://www.eso.org/public/

Descubren por primera vez una nebulosa de viento alrededor de un magnetar

Impresión artística del magnetar Swift J1834.9-0846. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center

Astrónomos han descubierto una extensa nube de partículas de alta energía, conocida como nebulosa de viento, alrededor de un magnetar (una estrella de neutrones ultra-magnética). El hallazgo ofrece un vistazo único sobre las propiedades, entorno e historia de los magnetares, los cuales son los imanes más poderosos del Universo.

Una estrella de neutrones es el núcleo aplastado de una estrella masiva que se quedó sin combustible, colapsando por su propio peso, y eventualmente, estallando como una supernova. Cada estrella de neutrones comprime en una esfera de 20 kilómetros de diámetro la masa equivalente a medio millón de Tierras. Un púlsar es la clase de estrella de neutrones más común que hay, emite luz visible, rayos X, rayos gamma y radio en varias ubicaciones a lo largo de su campo magnético circundante. Cuando un púlsar hace girar estas regiones en nuestra dirección, los astrónomos detectan emisiones periódicas similares a pulsos, de ahí proviene su nombre.

Crédito: ESA/XMM-Newton/Younes et al. 2016

Usualmente el campo magnético de un púlsar puede ser de 100.000 millones a 10 billones de veces más fuerte que el de la Tierra. El campo magnético de un magnetar puede ser hasta 100.000 veces más fuerte que el de un púlsar, y los científicos aún no conocen los detalles sobre su formación. De las 2.600 estrellas de neutrones conocidas hasta ahora, solamente 29 están clasificadas como magnetares.

La nebulosa de viento recientemente encontrada rodea a un magnetar conocido como Swift J1834.9-0846, el cual fue descubierto por el satélite Swift de la NASA el 7 de agosto de 2011 durante una breve emisión de rayos X. Los astrónomos sospechan que este magnetar está asociado con los remanentes de la supernova W41, localizada a 13.000 años luz de distancia en la constelación Scutum, en dirección del centro de nuestra galaxia.

Fuente: http://www.nasa.gov/

Detectan oxígeno en una galaxia a 13.100 millones de años luz de distancia

Impresión artística de la galaxia distante SXDF-NB1006-2. Crédito: NAOJ
Un equipo de astrónomos ha empleado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para detectar oxígeno en una galaxia distante, la que percibimos como si estuviese en una época 700 millones de años después de ocurrido el Big Bang. Esta es la galaxia más lejana en la que alguna vez se haya detectado oxígeno, siendo además altamente probable que este se encuentre ionizado por una intensa radiación proveniente de estrellas gigantes jóvenes. Esta galaxia podría ser un ejemplo de un tipo de fuente responsable de la reionización cósmica en los inicios de la historia del Universo.

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

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

“La búsqueda de elementos pesados en los inicios del Universo es un enfoque esencial para explorar la actividad de la formación estelar en ese período”, dijo Akio Inoue de la Universidad de Osaka Sangyo, Japón, el autor principal del trabajo de investigación, el que se publicará en la revista Science. “El estudio de los elementos pesados también nos da un indicio para entender cómo se formaron las galaxias y lo que causó la reionización cósmica”, agregó.

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

Antes de observar esta galaxia lejana, los investigadores realizaron simulaciones por ordenador para predecir la facilidad con la que podrían esperar ver evidencia de oxígeno ionizado haciendo uso de ALMA. También consideraron las observaciones de galaxias similares mucho más cercanas a la Tierra, y llegaron a la conclusión de que la emisión de oxígeno debiese ser detectable, incluso a grandes distancias.

Luego llevaron a cabo observaciones de alta sensibilidad con ALMA y detectaron luz proveniente del oxígeno ionizado en SXDF-NB1006-2, haciendo de esta, de manera inequívoca, la detección de oxígeno más distante jamás obtenida. Es una evidencia contundente de la presencia de oxígeno en los inicios del Universo, sólo 700 millones de años después del Big Bang.

La luz procedente del oxígeno ionizado detectado por ALMA se muestra en verde. La luz procedente del hidrógeno ionizado detectado por el telescopio Subaru y la luz ultravioleta detectada por el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT) se muestran en azul y rojo, respectivamente. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ

Se descubrió que el oxígeno en SXDF-NB1006-2 era diez veces menos abundante de lo que es en el Sol. “La poca abundancia se explica debido a que el Universo aún era joven y tenía una breve historia de formación estelar en ese momento”, comentó Naoki Yoshida de la Universidad de Tokio. “Nuestra simulación en realidad predijo una abundancia diez veces menor a la del Sol. Pero tenemos otro, inesperado, resultado: una cantidad muy pequeña de polvo”.

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

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

La ausencia de polvo en la galaxia permite que la intensa luz ultravioleta escape e ionice grandes cantidades de gas fuera de la galaxia. “SXDF-NB1006-2 sería un prototipo de las fuentes de luz responsables de la reionización cósmica”, dijo Inoue.

“Este es un importante paso para comprender qué tipo de objetos causaron la reionización cósmica”, explicó Yoichi Tamura de la Universidad de Tokio. “Nuestras siguientes observaciones con ALMA ya han comenzado. Observaciones con una resolución mayor nos permitirán ver la distribución y el movimiento del oxígeno ionizado en la galaxia y proporcionarán información vital para ayudarnos a entender las propiedades de la galaxia”.

Fuente: http://www.eso.org/