Mostrando entradas con la etiqueta Investigación espacial. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta Investigación espacial. Mostrar todas las entradas

19 de enero de 2020

Indicios de un segundo planeta alrededor de la estrella más cercana al sistema solar

Ilustración del sistema planetario en torno a la estrella Próxima Centauri. / Lorenzo Santinelli/INAF

Los cambios de luz de la estrella Proxima Centauri sugieren que tiene un planeta más del ya conocido. Con al menos seis veces la masa terrestre, esta nueva supertierra orbitaría a 1,5 veces la distancia que nos separa del Sol.

Próxima Centauri es una enana roja, ocho veces menos masiva que el Sol, que se encuentra a tan solo cuatro años luz de distancia. Es la estrella más próxima a la Tierra (sin contar la nuestra) y se está revelando como un sistema cada vez más complejo.

En 2016 se anunció que en torno a ella orbita Proxima b, el planeta extrasolar más cercano, de un tamaño similar al de la Tierra. Al año siguiente se presentaron indicios de la existencia de cinturones de polvo en torno a la estrella, quizá los restos de la formación de este sistema planetario.

En Próxima Centauri se ha detectado una señal compatible con un planeta orbitando con un periodo de 5,2 años y una masa unas seis veces la de la Tierra
Ahora, un equipo internacional con participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía, centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), anuncia en la revista Science Advances el hallazgo de lo que puede ser un segundo planeta: Próxima c.

“Estamos entusiasmados con este resultado porque proporciona información nueva para comprender el sistema planetario alrededor de Próxima Centauri”, apunta el coautor Pedro J. Amado, investigador del IAA.

“Comenzamos coliderando las primeras observaciones para un proyecto llamado Red Dots, lo que resultó en la detección de Próxima b –recuerda–. Luego encontramos una fuente puntual de emisión de polvo a 1,5 veces la distancia entre la Tierra y el Sol de la estrella, que atribuimos a la emisión de anillos alrededor de un segundo planeta; y ahora detectamos un segundo posible planeta que orbita exactamente a esa distancia. ¿Una coincidencia? Quizá, pero tenemos que confirmarlo”.

El nuevo descubrimiento ha sido posible gracias a los datos recopilados desde Chile con los espectrógrafos UVES y HARPS, pertenecientes al Observatorio Europeo Austral (ESO).

Las observaciones revelaron la presencia de una señal con un período de 5,2 años compatible con la existencia de un segundo planeta en torno a Próxima Centauri con una masa mínima de unas seis veces la de la Tierra, aunque mucho más baja que la de los gigantes de hielo del sistema solar, Urano y Neptuno.


La señal apunta a que se trata de un planeta rocoso, pero se localiza en la región de los gigantes gaseosos

La también coautora y científica del IAA, Cristina Rodríguez-López, reconoce que la señal parece muy convincente, pero aún no se puede descartar que se deba a otros factores, como un ciclo de actividad magnética estelar, la influencia de una galaxia vecina u otro fenómeno desconocido.

Para realizar el estudio, los autores analizaron una serie de 17 años de velocidades radiales utilizando un método de detección de exoplanetas que rastrea el espectro de luz de la estrella. Si este espectro oscila entre rojo y azul, indica que se acerca y aleja de la Tierra a intervalos regulares, un ciclo generalmente causado por la presencia de un cuerpo en órbita.

El equipo encontró que la señal se produce durante un período de 1.900 días, lo que sugiere que es probable que no esté relacionada con los cambios cíclicos en el campo magnético de la estrella. Sin embargo, los autores insisten en que se necesitan más evidencias para confirmar su conclusión.

Un planeta rocoso más allá de la línea de nieve

"Se trata de un planeta idóneo para la combinación de técnicas complementarias que confirmen existencia, y si lo logramos hará falta una revisión de los modelos – añade–. La señal apunta a que se trata de un planeta rocoso pero se encuentra más allá de lo que se conoce como la línea de nieve, a partir de la que hallamos planetas gigantes gaseosos. Y un planeta rocoso en esa región exige nuevos planteamientos”.

Si se confirma su presencia, este planeta puede proporcionar información sobre cómo se forman los planetas de baja masa alrededor de estrellas también de baja masa. Además desafiaría los modelos que explican cómo nacen las supertierras. Se cree que la mayoría se forma cerca de la línea de nieve, la distancia mínima desde una estrella en la que el agua puede convertirse en hielo sólido, aunque la órbita del planeta candidato se encuentra mucho más allá de este punto.

La señal detectada se encuentra en el límite de las capacidades instrumentales y los investigadores esperan que los datos astrométricos tomados con el satélite Gaia de la ESA resulten decisivos para confirmar la existencia de Próxima c. La cercanía del sistema y la distancia entre el planeta y la estrella apuntan a que podría convertirse en un objetivo principal para su seguimiento y caracterización con instrumentación de imagen directa de próxima generación.

Fuentes: Agencia Sinc

4 de enero de 2020

El Universo podría estar lleno de «grietas» en el espacio-tiempo, y los científicos las están buscando

Representación de las llamadas «cuerdas cósmicas» - Archivo
Llamadas «cuerdas cósmicas», serían sutiles líneas de energía que se extienden a través del espacio, imperfecciones en el espacio-tiempo que proceden de la época del Big Bang
El Universo en que vivimos podrá estar repleto de «grietas espacio-temporales», aunque actualmente no podemos verlas con nuestros telescopios. Esa es la principal conclusión de un estudio llevado a cabo por investigadores del Departamento de Física de la Universidad McGill, en Montreal, y que acaba de publicarse en arXiv.org.

Las grietas, si es que realmente existen, se habrían formado muy poco después del Big Bang, cuando el Universo empezaba ya a enfriarse y pasaba de ser una nube de plasma ardiente a algo más parecido a lo que vemos hoy. Según las teorías actuales, ese gran enfriamiento, o «transición de fase», como lo llaman los físicos, comenzó antes en unos lugares que en otros. De modo que las «burbujas» más frías se formaron y se fueron extendiendo por el espacio hasta encontrarse con otras burbujas. Al final, todo el espacio hizo la misma transición y el viejo Universo desapareció.


Sin embargo, el viejo estado de alta energía anterior podría haber sobrevivido en las zonas fronterizas de esas burbujas frías en expansión, dando lugar a grietas en la estructura misma del espacio-tiempo. Grietas que no permitieron que las burbujas encajaran a la perfección. Algunos físicos creen que sería posible, aún en la actualidad, encontrar evidencias de esos « defectos de fábrica», conocidos como «cuerdas cósmicas». Y el mejor lugar para hacerlo sería el fondo cósmico de microondas (CMB por sus siglas en inglés), el calor residual del Big Bang que aún hoy permea todo el Universo. Sin embargo, según los autores del trabajo, la evidencia sería demasiado débil como para que nuestros instrumentos pudieran detectarla.

Desde luego, según explica Óscar Hernández, coautor de la investigación, las cuerdas cósmicas son objetos realmente difíciles de imaginar, aunque tienen análogos en nuestro propio mundo. «¿Ha caminado alguna vez sobre un lago helado? -explica Hernández a la revista Live Science- ¿Ha notado grietas en el hielo del lago? Aún así sigue siendo sólido. No hay nada que temer, pero las grietas están ahí».

Pues resulta que las grietas del lago se forman, también, a través de un proceso de transición de fase similar al de las cuerdas cósmicas. «El hielo -prosigue el investigador- es agua que ha pasado por una transición de fase. Las moléculas de agua eran libres de moverse como un fluido, pero de repente, en algún lugar, empezaron a formar cristales... losas de hielo que forman mosaicos, a menudo hexagonales. Y ahora imagine que tenemos azulejos hexagonales perfectos y que formamos con ellos un mosaico sobre el lago. Si otra persona empezara a hacer lo mismo en la orilla opuesta, no habría prácticamente ninguna posibilidad de que sus fichas se alinearan con las nuestras».

De este modo, los puntos de unión imperfectos forman largas grietas sobre la superficie de un lago helado. Y, si la física subyacente es correcta, lo mismo sucede donde las burbujas frías y en expansión del Universo se cruzaron: no encajaron y formaron largas cuerdas cósmicas.

Líneas de energía a través del espacio

Según la Física, en el espacio existen campos que determinan el comportamiento de las partículas fundamentales y de sus fuerzas asociadas. Y Hernández y sus colegas creen que esos campos se formaron gracias a las primeras transiciones de fase del Universo.

En palabras del investigador, «en cierto sentido, un campo relacionado con una partícula debe elegir una dirección para enfriarse y congelarse. Y dado que el Universo es realmente grande, podría suceder que el mismo campo eligiera diferentes direcciones en diferentes partes del Universo. Ahora bien, si ese campo obedece a ciertas condiciones... entonces, cuando el Universo se haya enfriado, habrá líneas de discontinuidad, líneas de energía que no han podido enfriarse».

En la actualidad, esos puntos de encuentro tendrían la apariencia líneas de energía infinitamente delgadas a través del espacio. Por otra parte, opina Hernández, encontrar esas cuerdas cósmicas sería todo un problema, porque serían la prueba definitiva de que la Física es algo mucho más grande y complejo de lo que permiten los modelos actuales.

Hacia un nuevo Modelo Estandar

En la actualidad, la teoría más avanzada y mejor probada sobre las partículas que hay en el Universo y las fuerzas que las gobiernan es el Modelo Estándar, que incluye a todas las partículas fundamentales y a todas (que sepamos) las fuerzas de la Naturaleza.

Sin embargo, la inmensa mayoría de los físicos sabe que el Modelo Estándar resulta incompleto, ya que no nos dice nada sobre cuestiones como la energía o la materia oscuras, ni tampoco resuelve el problema de la inexplicable ausencia de antimateria, por no hablar de la cuestión pendiente de la gravedad, la única de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas que no ha podido ser cuantificada.

Así las cosas, no resulta extraño que muchos científicos busquen activamente otras soluciones y modelos. «Muchas extensiones del Modelo Estándar -explica Hernández- llevan de forma natural a las cuerdas cósmicas nacidas justo después de la inflación. De modo que tenemos un objeto cuya existencia está predicha por varios modelos. Si finalmente ese objeto (las cuerdas cósmicas) no existe, todos esos modelos se descartarán. Pero si existe, oh Dios mío, la gente será feliz».

A la caza de las cuerdas cósmicas

Desde 2017 numerosos grupos de investigadores han tratado de detectar cuerdas cósmicas en el CMB, aunque por ahora todos esos esfuerzos han sido en vano. Según dijo el propio Hernández ese mismo año, la mejor baza para conseguirlo sería utilizar una red neuronal, un poderoso software capaz de enontrar patrones que a los humanos se nos escapan.

Sin embargo, en su presente artículo, Hernández muestra que, en realidad, resulta casi imposible proporcionar a la red neuronal datos lo suficientemente limpios como para que consiga detectar las cuerdas. De hecho, otras fuentes de microondas más brillantes oscurecen el CMB y resultan muy difíciles de separar de los datos que revelarían la presencia de las tan deseadas estructuras.

Aunque eso no significa que todo esté perdido. De hecho, existe un nuevo método, basado en la medición de la expansión del Universo en algunas de sus partes más antiguas. El método, llamado «mapeo de intensidad de 21 centímetros», no consiste en estudiar los movimientos de galaxias individuales o en imágenes más o menos precisas del CMB, sino que se basa en mediciones de la velocidad a la que los átomos de hidrógeno se alejan de la Tierra, en promedio, en todas las partes del espacio profundo.

Los mejores observatorios para el mapeo de 21 cm (llamado así porque el hidrógeno emite energía electromagnética con una longitud de onda de 21 cm) aún no están en línea. Pero cuando lleguen, escriben los autores, tendremos la posibilidad de conseguir evidencias más claras de cuerdas cósmicas. Y a partir de ahí, según Hernández, la caza puede volver a empezar.

Fuentes: ABC

19 de diciembre de 2019

Las diez personas más importantes para la ciencia en 2019

La revista Nature ha publicado su lista anual de las diez personalidades más relevantes en el ámbito científico y repasa los hitos más importantes del año. En ella se puede encontrar al físico defensor del Amazonas que desafió a Bolsonaro, a la guardiana de la biodiversidad, al creador de uno de los primeros ordenadores cuánticos y a Greta Thunberg.
La edición de 2019 de la lista anual de Nature de las diez personas importantes en la ciencia se publica esta semana. “Nuestra lista explora algunos de los momentos más importantes del año en la ciencia y destaca a las personas que tuvieron un papel clave en esos eventos", dice Rich Monastersky, editor jefe de artículos de Nature.

Ricardo Galvão- El defensor del Amazonas

Fuentes: Fernanda Soares

El físico brasileño captó la atención mundial cuando la institución que dirigía, el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE), publicó un informe sobre las crecientes tasas de deforestación del Amazonas, algo que no gustó al presidente de su país, Jair Bolsonaro.

El documento denunció la pérdida en los últimos doce meses de más de 9.700 kilómetros cuadrados, equivalente a un área mayor que Puerto Rico. Constituye un 30 % más que el año anterior.

De esta forma, la institución advirtió que las recientes políticas que potencian la industria agrícola en lugar de la preservación medioambiental están llevando a este sumidero mundial de dióxido de carbono hacia un punto de inflexión catastrófico.

Tras la publicación del informe, Bolsonaro acusó a Galvão de ensuciar la imagen de Brasil ante el mundo y lo despidió de su puesto como director del INPE.

El físico recibió el apoyo de científicos y líderes mundiales y se alza en esta lista como uno de los grandes defensores de la cuenca amazónica.

Sandra Díaz - La guardiana de la biodiversidad

Fuentes: CONICET

La bióloga argentina, que ha sido también Premio Princesa de Asturias de Investigación 2019, copresidió el panel de la Plataforma Intergubernamental sobre la Biodiversidad y los Servicios Ecosistémicos (IPBES). El informeresultante se considera la mayor evaluación hasta ahora de la biodiversidad de la Tierra y denuncia que un millón de especies animales y vegetales se dirigen hacia la extinción.

El documento que le ha dado el puesto en esta lista reveló que la abundancia de especies nativas en la mayoría de los hábitats terrestres principales ha disminuido en al menos un 20 % desde 1900. En el caso de los anfibios ha sido más del 40 % y casi el 33 % de los corales. Además, más de un tercio de todos los mamíferos marinos están seriamente amenazados.

“Somos parte de un tapiz, no podemos seguir pensando que naturaleza, sociedad y desarrollo son compartimientos independientes”, subraya a SINC la investigadora, quien se muestra satisfecha de que la revista reconozca su trabajo.

Greta Thunberg - La activista del clima

Fuentes: Wikimedia Commons

Está claro que la adolescente sueca, aunque no sea científica, ha sido una de las personas más influyentes en ciencia este año por su activismo en contra del cambio climático, y Nature no ha querido dejarla fuera de su ranking.

Greta Thunberg, que la revista Times ha nombrado ‘Persona del año’, lleva manifestándose por el clima cada viernes desde agosto de 2018.

Lo que empezó como una sentada ante el parlamento de Suecia para exigir políticas contra esta emergencia, se ha convertido en un fenómeno mundial y en el germen de multitud de movimientos sociales.

No todos apoyan su figura y ha recibido insultos incluso del propio presidente de Estados Unidos, pero sus discursos de apoyo a la ciencia se han hecho virales. “No quiero que me escuchéis a mí, quiero que escuchéis a los científicos”, dijo a los políticos en la cumbre del clima celebrada en Madrid en diciembre.

Victoria Kaspi - La detective del espacio

Fuentes: Royal Society

La astrofísica estadounidense-canadiense entra en la lista de este año por su colaboración en el telescopio Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), localizado en la Columbia Británica. Uno de los objetivos del CHIME es buscar ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés), pequeñas y enigmáticas señales de radio procedentes de lugares muy distantes de nuestra galaxia.

En enero de este año se publicó que el radiotelescopio canadiense había detectado una ráfaga de radio rápida y periódica. De las 60 contabilizadas hasta ahora, es la segunda vez que se identifica una con pulsos repetidos emitidos desde una misma fuente. La primera se descubrió en 2015 con el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico.

Los expertos creen que estas FRB son producidas por potentes eventos astrofísicos, como estrellas de neutrones de rotación rápida o ciertos agujeros negros a miles de millones de años luz de la Tierra.

Kaspi ha desarrollado instrumentación y algoritmos para la detección de estos fenómenos y espera “entender mejor su funcionamiento y poder asociarlos con galaxias, conocer a qué distancia están y cuál es su ambiente”.

Nenad Sestan - El ‘reiniciador’ del cerebro

Fuentes: Yale School of Medicine

En abril de este año se publicó en la revista Nature cómo este neurocientífico y su equipo de la Escuela de Medicina de Yale habían logrado desafiar la frontera entre la vida y la muerte al ‘revivir’ cerebros de cerdos que habían muerto unas horas antes.

“Realmente lo que hicimos fue restaurar la circulación y preservar algunas funciones biológicas. Decir ‘revivir’ puede ser un poco exagerado”, reconoce a SINC el investigador.

Aun así, el estudio demostró que las células de estos cerebros tras el tratamiento tenían un metabolismo activo, es decir, eran capaces de tomar oxígeno y glucosa y convertirlos en energía y dióxido de carbono.

Estos hallazgos, que le han valido el puesto en esta lista, muestran que “el cerebro de un mamífero grande es más resistente a la falta de oxígeno de lo que se pensaba”. El próximo paso, según Sestan, será descubrir el límite de esta capacidad del cerebro.

Jean-Jacques Muyembe Tamfum - El héroe del ébola

Fuentes: Royal Society

Para algunos países occidentales, el ébola ya no es noticia, pero lo es en la República Democrática del Congo, donde en julio la OMS declaró el brote de la enfermedad emergencia internacional.

El microbiólogo Tamfum es director general del Instituto Nacional para la Investigación Biomédica (INRB) para el país africano y lleva las últimas cuatro décadas dedicadas al estudio de este virus.

Formó parte del grupo que investigó el primer brote en 1976 en la antigua república de Zaire y, desde entonces, ha trabajado por la creación de técnicas de detección y diagnóstico.

Nature lo ha incluido en esta lista por los esfuerzos que realiza hoy en su país para combatir la epidemia que ha causado la muerte de más de 2.200 personas.

Hongkui Deng - El traductor del CRISPR

Fuentes: Peking University

También aparece en este ranking el biólogo de células madre Hongkui Deng, quien fue el primero en publicar los resultados de un ensayo clínico que utiliza la tecnología de edición genética CRISPR para modificar células en un ser humano adulto.

Él y su colaborador Chen Hu consiguieron hacer resistentes al VIH a ratones a través de esta técnica, con la que se editaron células hematopoyéticas y se trasplantaron a los animales.

Después utilizaron el mismo método para tratar un paciente con SIDA que padecía leucemia linfoblástica aguda y, aunque no se consiguió la cura completa, la investigación demostró la seguridad de CRISPR para humanos.

“Este proyecto muestra que esta estrategia va por buen camino para el tratamiento de enfermedades humanas, pero queda mucho por hacer”, reconoce Deng, y afirma que su próximo paso será mejorar la eficacia de la terapia hacia un “ideal 100 %”.

John Martinis - El constructor cuántico

Fuentes: Álvaro Muñoz Guzmán (SINC)

En esta lista no podía faltar el físico responsable del equipo de hardware cuántico de Google, quien alcanzó un hito largamente esperado cuando informó haber logrado la denominada ‘supremacía cuántica’.

Según su estudio, que Nature publicó en octubre, habían construido una computadora cuántica que podía realizar en tres minutos y 20 segundos un cálculo que al superordenador clásico más avanzado le llevaría unos 10.000 años.

“Creemos que nuestro ordenador cuántico tendrá menos errores que los de nuestros rivales y que este menor nivel de errores será lo suficientemente significativo como para que se puedan ejecutar algoritmos más complejos”, dijo Martinis en una entrevista con SINC una semana antes de la publicación en la revista.

Yohannes Haile-Selassie - El buscador de los orígenes

Fuentes: Museo de Historia Natural de Cleveland

El paleontólogo sacudió el árbol genealógico de la humanidad cuando su equipo descubrió en Woranso-Mille (Etiopía) un cráneo de 3,8 millones de años. El análisis del fósil reveló que pertenecía a la especie Australopithecus anamensis, la más antigua conocida de australopitecos.

De esta forma, Haile-Selassie puso en duda las suposiciones sobre cómo evolucionaron estos antiguos parientes de los humanos.

“Este cráneo abrió una nueva ventana a nuestra comprensión de las primeras fases de nuestra historia evolutiva”, afirma a SINC el paleontólogo. Por su morfología, creen que tenía rasgos distintos a la Australopithecus afarensis Lucy, especie con la que habría convivido durante unos 100.000 años.

El descubrimiento se ha alzado como uno de los hitos científicos más importantes del año y le ha valido un puesto en el ranking de Nature. “Ser reconocido como alguien que ha marcado la diferencia en su campo de estudio es algo muy importante en una carrera y estoy emocionado de tener ese privilegio”, admite.

Wendy Rogers - La bioética de los trasplantes

Fuentes: Universidad Macquarie de Sídney, Australia

A principios de este año, la experta en bioética Wendy Rogers reveló que había evidencias de que algunos trasplantes de órganos en China podrían haber procedido sin el consentimiento de los donantes.

“Las guías éticas internacionales prohíben tomar órganos de presos ejecutados”, explica la investigadora de la Universidad Macquarie de Sídney, Australia. Sin embargo, según el informe que publicó en Nature hubo hasta 445 artículos del país asiático que los habían usado en investigaciones científicas.

“Esto implica que los editores, revisores, revistas y editores no están manteniendo los estándares éticos cuando se trata de la investigación china sobre trasplantes”, insiste, y afirma que está haciendo un seguimiento de los artículos para conseguir que las revistas que los publicaron se retracten, como ya han hecho PLOS ONE y Transplantation.

Fuentes: SINC

29 de noviembre de 2019

Descubren un exoplaneta gigante que desafía los modelos de formación de los sistemas planetarios

Recreación artística del exoplaneta gigante que orbita la estrella enana GJ 3512. / ICE.

Un equipo internacional de investigadores ha detectado un exoplaneta gigante en torno a una estrella enana roja, e indicios de otro, en un hallazgo que pone en cuestión los modelos sobre la formación de sistemas planetarios. Hasta ahora se creía que los planetas gigantes gaseosos se forman a partir de un núcleo sólido que va acumulando gas, pero el nuevo hallazgo sugiere que estos planetas se forman tras la ruptura en fragmentos del disco protoplanetario que rodea a la estrella. El descubrimiento ha sido liderado por científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Institut de Ciències Espacials de Catalunya (IEEC) y se publica en la revista Science.

“Este descubrimiento fue sorprendente. Los modelos de formación planetaria nos indican que las estrellas pequeñas típicamente albergan planetas pequeños, con masas como las de la Tierra o Neptuno. Ahora hemos descubierto un planeta similar a Júpiter orbitando una estrella muy pequeña, que tan solo tiene poco más de un 10% de la masa del Sol”, explica Juan Carlos Morales, científico del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y del IEEC, que ha liderado el estudio. El descubrimiento se ha realizado con el instrumento Carmenes, que opera desde el Observatorio de Calar Alto (Almería) y que colidera el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

El exoplaneta gigante ahora detectado orbita en torno a la estrella enana roja GJ 3512, que es casi idéntica a la estrella Próxima Centauri y similar a la Estrella de Teegarden y Trappist-1. Estas tres albergan planetas similares a la Tierra, en órbitas templadas y compactas. Pero ninguna de dichas estrellas cuenta con planetas gigantes gaseosos, como sí sucede con la enana roja GJ 3512, que forma así un sistema planetario anómalo: una estrella pequeña con un planeta gigante.

“Estimamos que la estrella central de este sistema es solo un 40% mñas grande que el planeta. En comparación, el Sol es unas 10 veces más grande que Júpiter”, añade Morales.

La teoría establecida (conocida como modelo de acumulación de núcleos) sostiene que planetas gaseosos gigantes como Júpiter y Saturno, u otros similares en sistemas diferentes, se forman a partir de núcleos rocosos de unas pocas masas terrestres dentro del disco protoplanetario que rodea a la estrella. Cuando alcanzan una masa crítica, estos núcleos comienzan a acumular grandes cantidades de gas hasta que alcanzan la masa de los planetas gigantes.

Sin embargo, este modelo no sirve para GJ3512. Las estrellas enanas muestran discos de baja masa, de modo que la cantidad de material disponible en el disco para formar planetas también se reduce significativamente. La presencia de un gigante gaseoso alrededor de una estrella de baja masa indica que el disco original era anormalmente masivo, o que el modelo dominante no se aplica en este caso, según explican los investigadores.

Un modelo alternativo

Para hallar una explicación a este anómalo sistema, el consorcio Carmenes ha trabajado en estrecha colaboración con grupos de centros como Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania), la Universidad de Berna (Suiza) y el Observatorio de Lund (Suecia), líderes mundiales en el estudio de formación de planetas. “Pero tras múltiples simulaciones y largas discusiones, concluimos que nuestros modelos más actualizados nunca podrían explicar la formación de un solo planeta gigante, y mucho menos de dos», explica Alexander Mustill, investigador del Observatorio de Lund.

Así, se retomó otro posible escenario, el modelo de inestabilidad gravitacional de disco, que defiende que los gigantes gaseosos pueden formarse directamente a partir de la acumulación de gas y polvo en el disco protoplanetario en lugar de requerir un núcleo “semilla”. “Únicamente podemos explicar este sistema planetario si recurrimos a un modelo de formación en que el planeta se forma rápidamente al colapsar una zona densa e inestable del disco protoplanetario”, añade Morales. Un modelo que, hasta ahora, solo era compatible con un grupo reducido de planetas jóvenes, calientes y muy masivos situados a grandes distancias de su estrella anfitriona.

El hallazgo en torno a GJ3512 constituye el primer candidato de fragmentación de disco alrededor de una estrella de baja masa, y también el primero en ser descubierto por mediciones de velocidad radial. “Este descubrimiento prueba que el modelo de fragmentación planetaria por inestabilidad gravitacional puede ser más eficiente de lo que se pensaba”, concluye Morales.

Un instrumento de precisión en el infrarrojo
“Con este descubrimiento, Carmenes logra la primera detección de un exoplaneta utilizando un instrumento de precisión en el infrarrojo de nueva generación. Vemos así que el brazo infrarrojo de Carmenes, desarrollado en IAA-CSIC, ha cumplido sus exigentes requerimientos y muestra un nivel de eficacia muy alto”, apunta Pedro J. Amado (IAA-CSIC), co-investigador principal de Carmenes y participante en el hallazgo.

Carmenes emplea la técnica de velocidad radial, que busca diminutas oscilaciones en el movimiento de las estrellas generadas por la atracción de los planetas que giran a su alrededor. Y lo hace en torno a estrellas enanas rojas, más pequeñas que el Sol, que ofrecen las condiciones para la existencia de agua líquida en órbitas cercanas y en las que, a diferencia de las de tipo solar, pueden detectarse las oscilaciones producidas por planetas similares al nuestro con la tecnología actual.

El consorcio Carmenes continúa observando la estrella para confirmar la existencia de un segundo objeto, posiblemente un planeta similar a Neptuno, con un período orbital más largo. Además, los científicos no han descartado la presencia de planetas terrestres en órbitas templadas alrededor de GJ 3512. Más datos dirán si se trata finalmente de un sistema equivalente a nuestro sistema solar a pequeña escala.

Mercè Fernández / Silbia López de Lacalle / Abel Grau (CSIC Comunicación).

Fuente: csic  

10 de octubre de 2019

¡Saturno supera a Júpiter después del descubrimiento de 20 Lunas nuevas !



Un grupo de astrónomos ha anunciado el descubrimiento de 20 nuevas lunas alrededor de Saturno, con lo cual el planeta ahora tiene un total de 82 satélites naturales confirmados, superando a los 79 de Júpiter.

Cada una de las 20 lunas descubiertas tiene un diámetro de alrededor de 5 kilómetros y 17 de ellas tienen una órbita retrógrada, es decir, orbitan en dirección opuesta al movimiento de rotación de Saturno. Todas ellas tienen periodos orbitales de entre 2 y 3 años.

Las lunas con las órbitas más externas parecen estar agrupadas en tres diferentes cúmulos, en términos de inclinaciones y ángulos. Los astrónomos piensan que estos tres grupos son en realidad los fragmentos de lunas más grandes que fueron destruidas por colisiones violentas con otras lunas más grandes, o, quizás, con objetos exteriores como asteroides o cometas.

Un equipo dirigido por Scott S. Sheppard de Carnegie ha encontrado 20 lunas nuevas en órbita alrededor de Saturno. Esto eleva el número total de lunas del planeta anillado a 82, superando a Júpiter, que tiene 79. El descubrimiento fue anunciado por el Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional .
Las imágenes de descubrimiento de la recién encontrada luna prograda muy distante de Saturno. Fueron tomados en el telescopio Subaru con aproximadamente una hora entre cada imagen. Las estrellas y galaxias de fondo no se mueven, mientras que la luna de Saturno recién descubierta, resaltada con una barra naranja, muestra movimiento entre las dos imágenes. Las fotografías son cortesía de Scott Sheppard.

"Estudiar las órbitas de estas lunas puede revelar sus orígenes, así como información sobre las condiciones que rodean a Saturno en el momento de su formación", explicó Sheppard.

Las lunas exteriores de Saturno parecen estar agrupadas en tres grupos diferentes en términos de las inclinaciones de los ángulos en los que orbitan alrededor del planeta. Dos de las lunas programadas recientemente descubiertas encajan en un grupo de lunas exteriores con inclinaciones de aproximadamente 46 grados llamadas grupo Inuit, ya que llevan el nombre de la mitología inuit. Estas lunas pudieron haber compuesto una vez una luna más grande que se rompió en el pasado distante. Del mismo modo, las lunas retrógradas recientemente anunciadas tienen inclinaciones similares a otras lunas de Saturno retrógradas previamente conocidas, lo que indica que también son fragmentos de una luna madre una vez más grande que se rompió. Estas lunas retrógradas están en el grupo nórdico, con nombres que provienen de la mitología nórdica. Una de las lunas retrógradas recientemente descubiertas es la luna más lejana conocida alrededor de Saturno.

"Este tipo de agrupación de lunas exteriores también se observa alrededor de Júpiter, lo que indica que se produjeron colisiones violentas entre lunas en el sistema de Saturno o con objetos externos como asteroides o cometas", explicó Sheppard.

La otra luna programada recientemente descubierta tiene una inclinación cercana a los 36 grados, que es similar a la otra agrupación conocida de lunas programadas internas alrededor de Saturno llamada grupo galo. Pero esta luna nueva orbita mucho más lejos de Saturno que cualquiera de las otras lunas programadas, lo que indica que podría haber sido arrastrada hacia afuera con el tiempo o podría no estar asociada con la agrupación más interna de lunas programadas.

Si hubiera una cantidad significativa de gas o polvo cuando una luna más grande se separó y creó estos grupos de fragmentos de luna más pequeños, habría habido fuertes interacciones de fricción entre las lunas más pequeñas y el gas y el polvo, lo que causó que entraran en espiral en el planeta.

“En la juventud del Sistema Solar, el Sol estaba rodeado por un disco giratorio de gas y polvo del que nacieron los planetas. Se cree que un disco similar de gas y polvo rodeó a Saturno durante su formación ”, dijo Sheppard. "El hecho de que estas lunas recién descubiertas pudieran continuar orbitando Saturno después de que sus lunas parentales se separaron indica que estas colisiones ocurrieron después de que el proceso de formación del planeta se había completado en su mayor parte y los discos ya no eran un factor".


Concepción artística de las 20 lunas recién descubiertas que orbitan alrededor de Saturno. Estos descubrimientos llevan el recuento total de luna del planeta a 82, superando a Júpiter en la mayor parte de nuestro Sistema Solar. Estudiar estas lunas puede revelar información sobre su formación y sobre las condiciones alrededor de Saturno en ese momento. La ilustración es cortesía de la Carnegie Institution for Science. (La imagen de Saturno es cortesía de NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute. Fondo estrellado cortesía de Paolo Sartorio / Shutterstock.)

El descubrimiento se realizó utilizando el telescopio Subaru, el cual se ubica en la cima del Mauna Kea en Hawái. El equipo de astrónomos que participó en el descubrimiento está compuesto por Scott S. Sheppard, David Jewitt y Jan Kleyna. El año pasado, Sheppard formó parte del equipo que descubrió 20 nuevas lunas alrededor de Júpiter.
Los astrónomos esperan que estas lunas recién descubiertas puedan aportar información valiosa sobre su origen y sobre las condiciones que había alrededor de Saturno durante su formación, cuando el Sistema Solar era muy joven.

Fuente: https://carnegiescience.edu/, El Universo Hoy

11 de septiembre de 2019

La tempestad cósmica producida por un agujero negro en una galaxia diminuta



Esta imagen muestra a la galaxia SDSS 1430+1339, también conocida como la Galaxia “Taza de Té”, la cual se ubica a mil millones de años luz de distancia de la Tierra.

Esta galaxia está siendo destrozada por un agujero negro supermasivo que mora en el núcleo de la región brillante, en la zona central-derecha de la imagen. Gracias a su potente fuerza gravitacional, el agujero negro arrastra y devora estrellas, polvo y gas, produciendo una fuerte emisión de radiación que provoca que la zona que rodea al agujero negro brille más que toda galaxia. Este tipo de núcleos galácticos activos son conocidos como Cuásares.

Además del intenso brillo, los astrónomos piensan que el agujero negro es responsable de la curiosa estructura de la galaxia. La gran cantidad de radiación que rodea al agujero negro puede producir vientos galácticos extremadamente veloces, los cuales pueden salir disparados desde cualquier zona del cuásar. Dichos vientos pueden formar diferentes clases de estructuras en la galaxia, incluyendo al anillo visible en la zona izquierda.

Fuentes: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Cambridge/G. Lansbury et al; Optical: NASA/STScI/W. Keel et al.

Nuevos Datos Sugieren que los Lagos de Titán Son Cráteres de Explosión

Concepto artístico de un lago en el polo norte de Titán, con bordes elevados y la características parecidas a una muralla, como las vistas por la nave espacial Cassini de la NASA alrededor del Lago Winnipeg de la luna. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

Utilizando datos de radar de la nave espacial Cassini de la NASA, una investigación publicada recientemente presenta un nuevo escenario para explicar por qué algunos lagos llenos de metano en la luna Titán de Saturno están rodeados de bordes empinados que alcanzan cientos de metros de altura. Los modelos sugieren que las explosiones de calentamiento del nitrógeno crearon cuencas en la corteza lunar.

Titán es el único cuerpo planetario en nuestro sistema solar, aparte de la Tierra, que tiene líquido estable en su superficie. Pero en lugar de llover agua de las nubes y llenar lagos y mares como en la Tierra, en Titán es metano y etano, hidrocarburos que consideramos gases pero que se comportan como líquidos en el clima helado de Titán.

La mayoría de los modelos existentes que muestran el origen de los lagos de Titán muestran metano líquido que disuelve la roca madre de hielo y compuestos orgánicos sólidos de la luna, tallando depósitos que se llenan con el líquido. Este puede ser el origen de un tipo de lago en Titán que tiene límites bruscos. En la Tierra, los cuerpos de agua que se formaron de manera similar, al disolver la piedra caliza circundante, se conocen como lagos kársticos.

Los nuevos modelos alternativos para algunos de los lagos más pequeños (decenas de kilómetros de diámetro) vuelven esa teoría al revés: proponen bolsas de nitrógeno líquido en la corteza de Titán calentadas, convirtiéndose en gas explosivo que expulsan los cráteres, que luego se llenan de metano líquido. La nueva teoría explica por qué algunos de los lagos más pequeños cerca del polo norte de Titán, como Winnipeg Lacus, aparecen en imágenes de radar con bordes muy empinados que se elevan sobre el nivel del mar, bordes difíciles de explicar con el modelo kárstico.

Los datos del radar fueron recopilados por Cassini durante su último sobrevuelo cercano a Titán, mientras la nave espacial se preparaba para su último salto a la atmósfera de Saturno hace dos años. Un equipo internacional de científicos dirigido por Giuseppe Mitri, de la Universidad G. d'Annunzio de Italia, se convenció de que el modelo kárstico no estaba de acuerdo con lo que vieron en estas nuevas imágenes.

"El borde sube y el proceso de karst funciona de manera opuesta", dijo Mitri. "No encontramos ninguna explicación que se ajustara a una cuenca de lago kárstico. En realidad, la morfología era más consistente con un cráter de explosión, donde el borde es formado por el material expulsado del interior del cráter. Es un proceso totalmente diferente".

El trabajo, publicado el 9 de septiembre en Nature Geosciences, se combina con otros modelos climáticos de Titán que muestran que la luna puede ser cálida en comparación con cómo era en las "edades de hielo" de Titán anteriores.

Durante los últimos quinientos o mil millones de años en Titán, el metano en su atmósfera ha actuado como un gas de efecto invernadero, manteniendo la luna relativamente cálida, aunque todavía fría para los estándares de la Tierra. Los científicos han creído durante mucho tiempo que la luna ha pasado por épocas de enfriamiento y calentamiento, ya que el metano se agota por la química impulsada por el Sol y luego se reabastece.

En los períodos más fríos, el nitrógeno dominaba la atmósfera, lloviendo por la corteza helada para acumularse en piscinas justo debajo de la superficie, dijo el científico y coautor del estudio de Cassini, Jonathan Lunine, de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York.

"Estos lagos con bordes empinados, murallas y bordes elevados serían una señal de períodos en la historia de Titán cuando había nitrógeno líquido en la superficie y en la corteza", señaló. Incluso el calentamiento localizado hubiera sido suficiente para convertir el nitrógeno líquido en vapor, hacer que se expandiese rápidamente y explotase un cráter.

"Esta es una explicación completamente diferente para los bordes empinados alrededor de esos pequeños lagos, lo cual ha sido un tremendo rompecabezas", dijo la científica del proyecto Cassini Linda Spilker de JPL. "A medida que los científicos continúen minando el tesoro de los datos de Cassini, seguiremos armando más y más piezas del rompecabezas. Durante las próximas décadas, llegaremos a comprender el sistema de Saturno cada vez mejor".

9 de agosto de 2019

El agua congelada en la Luna y Mercurio podría ser más abundante de lo que se estimaba



La Luna y Mercurio podrían contener más agua congelada de lo que se pensaba, de acuerdo a un nuevo análisis de los datos obtenidos por las sondas LRO y MESSENGER de la NASA. En ambos casos, los depósitos de hielo se encuentran en cráteres ubicados cerca de los polos. El hallazgo podría tener aplicaciones prácticas, por ejemplo, si las reservas de agua en la Luna son lo suficientemente masivas, se podrían realizar misiones de exploración de larga duración en la superficie de nuestro satélite.

Los polos de Mercurio y la Luna son unas de las regiones más frías del Sistema Solar. A diferencia de la Tierra, los ejes de rotación de Mercurio y la Luna están orientados de tal forma que, en sus regiones polares, el Sol nunca se eleva considerablemente sobre el horizonte. Por consecuencia, algunas depresiones topográficas en los polos, como los cráteres de impacto, nunca tienen contacto directo con la luz del Sol. Durante varias décadas se ha especulado que dichas regiones, en penumbra perpetua, son tan frías que cualquier cantidad de hielo puede sobrevivir por miles de millones de años.

Observaciones realizadas con radiotelescopios ubicados en la Tierra ya habían detectado señales, en los polos de Mercurio, que parecían revelar la existencia de depósitos de hielo puro. Posteriormente, la sonda MESSENGER de la NASA logró obtener imágenes de dichos depósitos, los cuales se encontraban extensamente distribuidos en las regiones polares del planeta. Esto contrastaba enormemente con los depósitos de hielo detectados en la Luna, los cuales eran menos extensos y más aislados.

Concepción artística de los cráteres de poca profundidad, en penumbra perpetua, ubicados en el polo sur de la Luna, los cuales contienen depósitos de hielo. Crédito: NASA.

La gran diferencia entre los depósitos de hielo en la Luna y Mercurio, a pesar de la similitud de las condiciones en sus regiones polares, motivó este nuevo estudio en el que se analizaron datos de más de 15.000 cráteres con diámetros de 2.5 a 15 kilómetros tanto en Mercurio como en la Luna. Los científicos descubrieron que los cráteres de dichas características que se encontraban más cerca del polo norte de Mercurio, y del polo sur de la Luna, eran 10% menos profundos que aquellos ubicados en otras regiones.

Los científicos determinaron que la diferencia de profundidad entre los cráteres, tanto en Mercurio como en la Luna, se debe a la acumulación de depósitos de hielo que no habían sido detectados previamente, tal y como muestran las señales topográficas que son relativamente más prominentes en cráteres pequeños cerca de los polos, que en los cráteres ubicados cerca de los ecuadores.

También se ha determinado que el hielo en Mercurio es mucho más puro que el de la Luna, el cual parece estar mezclado con el regolito que se estuvo acumulando a lo largo del tiempo. Esto quiere decir que los depósitos de hielo en Mercurio se formaron más recientemente, quizás hace algunas decenas de millones de años.

Fuente: https://www.nasa.gov/feature/goddard/

2 de agosto de 2019

Descubren tres exoplanetas a 31 años luz de distancia de la Tierra

Concepción artística de los tres exoplanetas descubiertos por TESS. Uno de ellos, GJ 357 d, orbita dentro de la zona habitable. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith.

La combinación de datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA con las observaciones de detectores en tierra, entre ellos el espectrógrafo CARMENES del Observatorio de Calar Alto, ha permitido hallar un sistema planetario triple en una estrella moderadamente brillante, a tan solo 31 años luz de distancia, lo que lo convierte en un objetivo preferente para su estudio en detalle. Los detalles de este descubrimiento, en el que han participado científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), aparecen publicados en la revista Astronomy & Astrophysics.

Los nuevos mundos giran en torno a GJ 357, una estrella enana de tipo M que presenta aproximadamente un tercio de la masa y tamaño del Sol. En febrero de 2019, las cámaras de TESS observaron cómo el brillo de la estrella se atenuaba ligeramente cada 3,9 días, lo que revelaba la presencia de un exoplaneta en tránsito (los tránsitos son mini eclipses producidos cuando los planetas pasan por delante de su estrella).

Un equipo internacional de astrónomos, encabezado por Rafael Luque, del Instituto de Astrofísica de Canarias, empleó datos de observatorios terrestres para confirmar la presencia del planeta y, durante ese proceso, descubrió dos mundos adicionales. “En cierto modo, estos planetas se escondían en mediciones tomadas en numerosos observatorios durante muchos años; TESS nos señaló una estrella verdaderamente interesante a la que observar”, señala este científico.

Una “tierra caliente”
Los tránsitos observados por TESS pertenecen a GJ 357 b, un planeta un 22% mayor que la Tierra que gira en torno a su estrella 11 veces más cerca que Mercurio del Sol. Sin tener en cuenta los efectos de calentamiento de una posible atmósfera, se trataría de una “tierra caliente”, con una temperatura de unos 252 grados centígrados. Demasiado caliente para albergar vida, pero siendo el tercer planeta transitante más cercano, se trataría de uno de los mejores candidatos disponibles para el estudio de las atmósferas exoplanetarias, una línea de investigación que ya afronta el instrumento CARMENES, codesarrollado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía.

Para confirmar la presencia de GJ 357 b, el equipo investigador recurrió a las mediciones existentes en tierra de la velocidad radial de la estrella, o su movimiento a lo largo de nuestra línea de visión. Un planeta en órbita produce un tirón gravitatorio en su estrella, lo que resulta en un pequeño movimiento que los astrónomos pueden detectar con espectrógrafos de alta precisión, como CARMENES, a través de pequeños cambios de color en la luz de la estrella.

Se examinaron datos terrestres que se remontan a 1998 desde el Observatorio Europeo Austral, el Observatorio Las Campanas (Chile), el Observatorio Keck (Hawái) y el Observatorio de Calar Alto, entre otros. Confirmaron la presencia de GJ 357 b y, sorprendentemente, revelaron cambios adicionales en la velocidad radial, por tanto, en el movimiento de la estrella, que condujeron al descubrimiento de otros dos planetas en el mismo sistema.

“Este descubrimiento ilustra la potencia de la combinación de los datos espaciales y terrestres, permitiéndonos derivar la masa y densidad del planeta detectado por TESS, usando observaciones espectroscópicas obtenidas desde tierra, y revelar incluso la existencia de otros planetas, que de otra forma habrían pasado desapercibidos”, señala Cristina Rodríguez López, investigadora del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía y una de las autoras de la investigación.

GJ 357 c tiene una masa de al menos 3,4 veces la de Tierra y gira alrededor de su estrella cada 9,1 días, a una distancia un poco más del doble que la del planeta en tránsito, lo que apunta a una temperatura de unos 128 grados. TESS no observó tránsitos de este planeta, lo que sugiere que su órbita se halla ligeramente inclinada con respecto a la órbita de la Tierra caliente, por lo que nunca transita sobre el disco de la estrella.

Concepción artística de GJ 357 d. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith.

Por su parte, GJ 357 d, el planeta más lejano conocido del sistema, muestra una masa mínima de seis veces la terrestre, y orbita la estrella cada 55,7 días a una distancia equivalente al 20% de la distancia Tierra-Sol. El tamaño y la composición del planeta son aún desconocidos, pero un mundo rocoso con esta masa oscilaría entre una y dos veces el tamaño de la Tierra. Con una temperatura de equilibrio de unos 54 grados bajo cero, una atmósfera densa podría atrapar el calor suficiente para que exista agua líquida en su superficie.

Fuentes: https://www.csic.es/https://www.nasa.gov/, E
l universo hoy

13 de junio de 2019

Analizan la atmósfera de un exoplaneta gigante

Simulación artística de un Júpiter ultracaliente. Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).
MASCARA-2b /KELT-20b es un Júpiter ultracaliente. Pertenece a un nuevo grupo de exoplanetas, los más calientes conocidos hasta la fecha, que pueden alcanzar temperaturas superiores a los 2000 K. El motivo de su alta temperatura es la proximidad a la que orbita a su estrella anfitriona, recibiendo una gran cantidad de radiación en las capas superiores de su atmósfera.

El equipo, liderado por la investigadora del IAC y la ULL Núria Casasayas, que ya había realizado una primera caracterización de su atmósfera en 2018, observó el planeta durante cuatro tránsitos diferentes. Es decir, cuatro ocasiones en las que el planeta se encontraba cruzando el disco de su estrella respecto nuestra línea de visión. Para ello, utilizaron el instrumento HARPS-N, instalado en el Telescopio Nazionale Galileo (TNG), del Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), y el instrumento CARMENES, ubicado en el telescopio de 3,5 m del Observatorio de Calar Alto (Almería).

“Estos dos instrumentos cubren regiones de longitud de onda ligeramente diferentes, lo que nos permite estudiar un rango espectral más amplio”, señala Casasayas. Y añade: “Hemos podido detectar Hidrógeno beta, Hierro una vez ionizado y Magnesio con datos de HARPS-N, mientras que la presencia de Calcio ionizado solo ha sido posible con CARMENES. Por otro lado, el Sodio neutro y el Hidrógeno alfa se ha detectado con ambos instrumentos”.

El estudio de atmósferas exoplanetarias se ha convertido en un campo de investigación de vanguardia en los últimos años. Los instrumentos que realizan espectroscopía de alta resolución permiten no solo averiguar la composición atmosférica de los planetas fuera del Sistema Solar, sino también definir otros parámetros importantes como la temperatura de las capas a las que se forman los elementos que las componen, así como otras propiedades de la dinámica de la atmósfera.



Animación (enlace a YouTube): https://youtu.be/TduJOvZ3TTk Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).

Fuente: http://www.iac.es/

22 de mayo de 2019

Astrofísica - Detectan la presencia de óxido de aluminio alrededor de una estrella joven



Un equipo de investigadores detectó por primera vez, gracias a ALMA, la presencia de una molécula que contiene aluminio alrededor de una joven estrella. Los rastros de aluminio encontrados en algunos meteoritos figuran entre los objetos sólidos más antiguos del Sistema Solar, pero todavía no se logra relacionar su proceso de formación y de evolución con los procesos de formación de los planetas y estrellas. El descubrimiento de óxido de aluminio alrededor de una joven estrella constituye una gran oportunidad para estudiar el proceso de formación inicial de los meteoritos y de planetas como la Tierra.

Las estrellas están rodeadas de discos de gas. Parte de ese gas se condensa y forma granos de polvo que, con el tiempo, van aglomerándose y formando objetos más grandes, hasta producir meteoros, planetesimales y, por último, planetas. Entender la formación de esos primeros objetos sólidos es fundamental para entender todo el proceso posterior.

Shogo Tachibana, profesor de la Universidad de Tokio y de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), y su equipo analizaron los datos que obtuvo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter) sobre la joven y masiva protoestrella Orión KL Fuente I, y encontraron emisiones de radio características de las moléculas de óxido de aluminio (AIO). Esta es la primera vez que se detecta óxido de aluminio de manera fehaciente alrededor de una joven estrella.

“El óxido de aluminio desempeñó un papel muy importante en la formación del material más antiguo del Sistema Solar”, afirma Tachibana. “Nuestro hallazgo ayudará a entender la evolución de la materia en los comienzos del Sistema Solar”.




Cabe señalar que las emisiones de radio de las moléculas de óxido de aluminio se concentran en los puntos de origen de los chorros emanados del disco giratorio que circunda la protoestrella. En contrapartida, se han detectado otras moléculas, por ejemplo, de monóxido de silicio (SiO), en un área más amplia de los chorros. Normalmente, la temperatura es más elevada en la base de los chorros y más baja en el resto del flujo de gas. “El hecho de que no hayamos detectado óxido de aluminio en estado gaseoso en el resto del chorro indica que las moléculas se condensaron en partículas de polvo sólidas en las zonas más frías”, explica Tachibana. “Las moléculas pueden emitir sus señales de radio características cuando se encuentran en estado gaseoso, pero no en estado sólido”.

El hecho de que ALMA haya detectado óxido de aluminio en la base caliente del chorro demostraría que las moléculas se forman en las zonas calientes cerca de la protoestrella. Al desplazarse hacia zonas más frías, el óxido de aluminio quedaría atrapado en partículas que pueden formar polvo rico en aluminio, como el de los sólidos más antiguos del Sistema Solar, y terminar constituyendo los componentes básicos de los planetas.

Ahora el equipo de investigadores observará otras protoestrellas en busca de óxido de aluminio. Al combinar los nuevos resultados con datos de meteoritos y muestras de misiones como Hayabusa2, de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial, se podrá obtener información esencial sobre la formación y evolución de nuestro Sistema Solar y otros sistemas planetarios.

Fuente: https://www.almaobservatory.org/

Astrofísica - Un vals estelar con final dramático

La nebulosa infrarroja de J005311.
(c) Vasilii Gvaramadse / Universidad de Moscú

Investigadores de la Universidad de Bonn identifican una fusión extremadamente rara de dos enanas blancas
Los astrónomos de la Universidad de Bonn y sus colegas de Moscú han identificado un objeto celeste inusual. Es muy probable que sea el producto de la fusión de dos estrellas que murieron hace mucho tiempo. Después de miles de millones de años dando vueltas entre sí, las llamadas enanas blancas se fusionaron y se levantaron de entre los muertos. En un futuro cercano, sus vidas podrían finalmente terminar, con una gran explosión. Los investigadores ahora están presentando sus hallazgos en la revista Nature.

El producto de fusión extremadamente raro fue descubierto por científicos de la Universidad de Moscú. En las imágenes realizadas por el satélite WISE (campo de exploración de infrarrojos de campo amplio) encontraron una nebulosa de gas con una estrella brillante en el centro. Sorprendentemente, sin embargo, la nebulosa emitió casi exclusivamente radiación infrarroja y ninguna luz visible. "Nuestros colegas en Moscú se dieron cuenta de que esto ya argumentaba un origen inusual", explica el Dr. Götz Gräfener, del Instituto Argelander de Astronomía (AIfA) de la Universidad de Bonn.

En Bonn, se analizó el espectro de la radiación emitida por la nebulosa y su estrella central. De esta manera, los investigadores de AIfA pudieron demostrar que el enigmático objeto celeste no contenía hidrógeno ni helio, una característica típica de los interiores de las enanas blancas. Las estrellas como nuestro Sol generan su energía a través de la quema de hidrógeno, la fusión nuclear del hidrógeno. Cuando se consume el hidrógeno, continúan quemando helio. Sin embargo, no pueden fusionar elementos más pesados: su masa es insuficiente para producir las altas temperaturas necesarias. Una vez que se ha consumido todo el helio, dejan de quemarse y enfriarse y se convierten en las llamadas enanas blancas.

Por lo general, su vida ha terminado en este punto. Pero no para J005311: así es como los científicos nombraron su nuevo hallazgo en la constelación de Casiopea, a 10.000 años luz de la Tierra. "Suponemos que dos enanas blancas se formaron allí cerca muchos miles de millones de años", explica el Dr. Norbert Langer, de AIfA. "Se giraron en círculos, creando distorsiones exóticas del espacio-tiempo, llamadas ondas gravitacionales". En el proceso, gradualmente perdieron energía. A cambio, la distancia entre ellos se redujo cada vez más hasta que finalmente se fusionaron.

La nebulosa infrarroja de J005311:
WISE Imágenes de infrarrojos de 22 micrones a diferentes escalas de intensidad (paneles a y b) en comparación con una imagen alfa IPHAS H óptica donde la nebulosa no es visible (panel c). (c) Vasilii Gvaramadse / Universidad de Moscú

Sólo cinco de estos objetos en la Vía Láctea.

Ahora su masa total era suficiente para fusionar elementos más pesados ​​que el hidrógeno o el helio. El horno estelar comenzó a arder de nuevo. "Tal evento es extremadamente raro", subraya Gräfener. "Probablemente no haya ni media docena de objetos de este tipo en la Vía Láctea, y hemos descubierto uno de ellos".

Un golpe de suerte extremo. Sin embargo, los investigadores están convencidos de que tienen razón con su interpretación. Por un lado, la estrella en el centro de la nebulosa brilla 40,000 veces más brillante que el sol, mucho más brillante que una sola enana blanca. Además, los espectros indican que J005311 tiene un viento estelar extremadamente fuerte; esta es la corriente de material que emana de la superficie estelar. Su motor es la radiación generada durante el proceso de combustión. Solo que, a una velocidad de 16,000 kilómetros por segundo, el viento de J005311 es tan rápido que este factor por sí solo no es suficiente para explicarlo. Sin embargo, se espera que las enanas blancas fusionadas tengan un campo magnético giratorio muy fuerte. "Nuestras simulaciones muestran que este campo actúa como una turbina, que además acelera el viento estelar", dice Gräfener.

Lamentablemente, el resurgimiento de J005311 no durará mucho. En solo unos pocos miles de años, la estrella habrá transformado todos los elementos en hierro y se desvanecerá nuevamente. Debido a que su masa ha aumentado a más de 1,4 veces la masa del Sol en el proceso de fusión, sufrirá un destino excepcional. La estrella colapsará bajo la influencia de su propia gravedad. Al mismo tiempo, los electrones y protones que acumulan su materia se fusionarán en neutrones. La estrella de neutrones resultante tiene solo una fracción de su tamaño anterior, midiendo solo unos pocos kilómetros de diámetro, mientras que pesa más que todo el sistema solar.

J005311, sin embargo, no se irá sin un saludo final. Su colapso será acompañado por una gran explosión, llamada explosión de supernova.

Publicación: Vasilii V. Gvaramadze, Götz Gräfener, Norbert Langer, Olga V. Maryeva, Alexei Y. Kniazev, Alexander S. Moskvitin y Olga I. Spiridonova: un producto masivo de fusión de enanas blancas antes del colapso final; Naturaleza

Fuentes: Universidad de bonn