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22 de junio de 2020

El Hubble Proporciona una Nueva Visión de Dos Nebulosas Planetarias

Image Credit: NASA, ESA and J. Kastner (RIT)

Como motores de fusión nuclear, la mayoría de las estrellas viven plácidamente desde cientos de millones hasta miles de millones de años. Pero cerca del final de sus vidas pueden convertirse en torbellinos locos, enviando lejos sus corazas y chorros de gas caliente. Los astrónomos han empleado la gama completa de capacidades de observación del Hubble para diseccionar esos fuegos artificiales locos que ocurren en dos nebulosas planetarias jóvenes cercanas. Por un lado está NGC 6303, más conocida como la Nebulosa de la Mariposa debido a su apariencia de ala. Por otro lado tenemos a NGC 7027 que se asemeja a un insecto con una concha metálica de colores brillantes.

Los investigadores han encontrado niveles de complejidad sin precedentes y cambios rápidos en los chorros y las burbujas de gas que salen de las estrellas en los centros de ambas nebulosas. El Hubble está permitiendo que los investigadores converjan en una comprensión de los mecanismos subyacentes al caos.

"Cuando miré en el archivo del Hubble y me di cuenta de que nadie había observado estas nebulosas con la Cámara de Campo Amplio 3 del Hubble en todo su rango de longitud de onda, me quedé impresionado", dijo Joel Kastner, del Instituto de Tecnología de Rochester, Rochester, Nueva York, líder del nuevo estudio "Estas nuevas observaciones del Hubble de longitud de onda múltiple proporcionan la vista más completa hasta la fecha de estas dos nebulosas espectaculares. Mientras descargaba las imágenes resultantes, me sentí como un niño en una tienda de golosinas".

Al examinar este par de nebulosas con las capacidades pancromáticas completas del Hubble, haciendo observaciones en luz casi ultravioleta a infrarroja cercana, el equipo ha tenido varios momentos "ajá". En particular, las nuevas imágenes del Hubble revelan con vívido detalle cómo ambas nebulosas se están separando en escalas de tiempo extremadamente cortas, lo que permite a los astrónomos ver los cambios en las últimas dos décadas. Algunos de estos cambios rápidos pueden ser evidencia indirecta de una estrella que se fusiona con su estrella compañera.

"La nebulosa NGC 7027 muestra emisiones a un número increíblemente grande de diferentes longitudes de onda, cada una de las cuales resalta no solo un elemento químico específico en la nebulosa, sino también los cambios significativos y continuos en su estructura", dijo Kastner. El equipo de investigación también observó a la Nebulosa de la Mariposa, que es una contraparte de la nebulosa del "insecto brillante": Ambas se encuentran entre las nebulosas planetarias más polvorientas conocidas y ambas también contienen masas de gas inusualmente grandes porque están recién formadas. Esto las convierte en un par muy interesante para estudiar en paralelo, dicen los investigadores.

Las amplias vistas de longitud de onda múltiple del Hubble de cada nebulosa están ayudando a los investigadores a rastrear las historias de ondas de choque de las nebulosas. Tales choques normalmente se generan cuando los vientos estelares frescos y rápidos chocan y barren más lentamente expandiendo el gas y el polvo expulsado por la estrella en su pasado reciente, generando cavidades en forma de burbujas con paredes bien definidas.

Los investigadores sospechan que en el corazón de ambas nebulosas hay, o había, dos estrellas dando vueltas alrededor, como un par de patinadores artísticos. La evidencia de un "dúo dinámico" tan central proviene de las formas extrañas de estas nebulosas. Cada una tiene una cintura pellizcada y polvorienta y lóbulos polares o salidas, así como otros patrones simétricos más complejos.

Una teoría para la generación de tales estructuras en las nebulosas planetarias es que la estrella que pierde masa es una de las dos estrellas en un sistema binario. Las dos estrellas se orbitan entre sí lo suficientemente cerca como para que eventualmente interactúen, produciendo un disco de gas alrededor de una o ambas estrellas. El disco es la fuente de material de salida dirigido en direcciones opuestas desde la estrella central.

Del mismo modo, la estrella más pequeña de la pareja puede fusionarse con su compañera estelar hinchada y de evolución más rápida. Esto también puede crear chorros de material de salida que pueden tambalearse con el tiempo. Esto crea un patrón simétrico, tal vez como el que le da a NGC 6302 su apodo de "mariposa". Tales salidas se ven comúnmente en las nebulosas planetarias.

"Las presuntas estrellas compañeras en NGC 6302 y NGC 7027 no han sido detectadas directamente porque están al lado de, o quizás ya han sido tragadas por, estrellas gigantes rojas más grandes, un tipo de estrella que es cientos o miles de veces más brillante que el Sol", dijo Bruce Balick, miembro del equipo de la Universidad de Washington en Seattle. "La hipótesis de la fusión de estrellas parece la mejor y más simple explicación de las características observadas en las nebulosas planetarias más activas y simétricas. Es un concepto unificador poderoso, hasta ahora sin rival".

La Nebulosa de la Mariposa

Imagine un aspersor de césped girando salvajemente, arrojando dos corrientes en forma de S. Al principio parece caótico, pero si se observa por un tiempo, se pueden rastrear sus patrones. La misma forma de S está presente en la Nebulosa de la Mariposa, excepto que en este caso no es agua en el aire, sino gas que una estrella expulsa a gran velocidad. Y la "S" solo aparece cuando es capturada por el filtro de la cámara del Hubble que registra la emisión infrarroja cercana de átomos de hierro ionizados individualmente.
"La forma de S en la emisión de hierro de la Nebulosa de la Mariposa es una verdadera revelación", dijo Kastner. La forma de S rastrea directamente las expulsiones más recientes de la región central, ya que las colisiones dentro de la nebulosa son particularmente violentas en estas regiones específicas de NGC 6302. "Esta emisión de hierro es un marcador sensible de colisiones energéticas entre vientos más lentos y vientos rápidos de las estrellas", explicó Balick. "Se observa comúnmente en restos de supernovas y núcleos galácticos activos, y chorros de salida de estrellas recién nacidas, pero rara vez se ve en las nebulosas planetarias".

"El hecho de que la emisión de hierro solo se muestre a lo largo de estas direcciones opuestas y descentradas implica que la fuente de los flujos rápidos se tambalea con el tiempo, como una peonza que está a punto de caer", agregó Kastner. "Esa es otra señal reveladora de la presencia de un disco, que dirige el flujo, y también un compañero binario".


Image Credit: NASA, ESA and J. Kastner (RIT)
La Nebulosa "Insecto Brillante"
La nebulosa planetaria NGC 7027 había estado hinchando lentamente su masa en patrones silenciosos, esféricamente simétricos o tal vez espirales durante siglos, hasta hace relativamente poco. "En algunos aspectos, los cambios dentro de esta nebulosa son aún más dramáticos que los de la Mariposa", dijo Kastner. "Recientemente, algo se volvió loco en el centro, produciendo un nuevo patrón de hoja de trébol, con balas de material disparadas en direcciones específicas".

Las nuevas imágenes del equipo de investigación de NGC 7027 muestran emisiones de hierro ionizado que se asemeja mucho a las observaciones realizadas por el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA en 2000 y 2014 como parte de una investigación anterior de Kastner. La emisión de hierro rastrea los flujos orientados de sureste a noroeste que también producen los choques emisores de rayos X fotografiados por el Chandra. "Tenemos la sospecha de que esta nebulosa es un gran ejemplo de lo que sucede cuando una estrella gigante roja se traga abruptamente a un compañero", dijo Rodolfo Montez Jr. miembro del equipo.

Image Credit: NASA, ESA and J. Kastner (RIT)

30 de abril de 2020

El encuentro entre la Nebulosa de la Langosta y la Nebulosa Pata de Gato






 Los astrónomos han estudiado durante mucho tiempo las brillantes nubes cósmicas de gas y polvo catalogadas como NGC 6334 y NGC 6357. Esta gigantesca nueva imagen, obtenida por el VST (Very Large Telescope Survey Telescope) es la más reciente. Con unos 2.000 millones de píxeles, es una de las imágenes más grandes jamás dadas a conocer por ESO. Las sugerentes formas de las nubes han dado lugar a sus nombres, fáciles de recordar: la nebulosa Pata de Gato y la nebulosa de la Langosta, respectivamente.

NGC 6334 está situada a unos 5.500 años luz de la Tierra, mientras que NGC 6357 está más lejos, a una distancia de unos 8.000 años luz. Ambas están en la constelación de Escorpio, cerca del extremo de la cola puntiaguda.

El primero en ver huellas de estos dos objetos fue el científico británico John Herschel quien, en noches consecutivas de junio de 1837, los divisó durante su expedición de tres años hasta el cabo de buena esperanza en África del sur. En aquellos tiempos, la limitada potencia de los telescopios con los que contaba Herschel, que observaba visualmente, sólo le permitió documentar los “dedos” más brillante de la nebulosa de la Pata de Gato. Tuvieron que pasar muchas décadas para que las verdaderas formas de las nebulosas se revelaran a través de fotografías y se acuñaran sus populares nombres.

Los tres dedos visibles con telescopios modernos, así como las regiones similares a pinzas en la cercana nebulosa de la Langosta, son en realidad regiones de gas (principalmente hidrógeno), excitado por la luz de brillantes estrellas recién nacidas. Con masas de alrededor de diez veces la del Sol, estas estrellas calientes irradian una intensa luz ultravioleta. Cuando esta luz se cruza con los átomos de hidrógeno que permanecen en el vivero estelar que produce las estrellas, los átomos se ionizan. Como resultado, estos enormes objetos en forma de nube que brillan con la luz proveniente de los átomos de hidrógeno (y de otros elementos) se conocen como nebulosas de emisión.

Gracias a la potencia de la cámara OmegaCAM, de 256 megapíxeles, esta nueva imagen del VST (VLT Survey Telescope) revela ondulantes zarcillos de polvo que oscurecen la luz a lo largo de las dos nebulosas. Con un tamaño de 49.511 x 39.136 píxeles, esta es una de las imágenes más grandes jamás publicadas por ESO.

OmegaCAM es la sucesora de la célebre WFI (Wide Field Imager) de ESO, instalada en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en La Silla. La WFI fue utilizada para fotografiar la nebulosa de la Pata de Gato en 2010, también en luz visible, pero con un filtro que permite ver de forma más clara el brillo del hidrógeno. Mientras tanto, el Very Large Telescope de ESO, ha echado un profundo vistazo a la nebulosa de la Langosta, capturando las numerosas estrellas calientes y brillantes que influyen en el color y la forma del objeto.

Pese a los instrumentos de última generación utilizados para observar estos fenómenos, el polvo de estas nebulosas es tan espeso que gran parte de su contenido permanece oculto. La nebulosa Pata de Gato es uno de los viveros estelares más activos del cielo nocturno, y alimenta a miles de jóvenes estrellas calientes cuya luz visible no puede llegar hasta nosotros. Sin embargo, al observar en longitudes de onda infrarrojas, telescopios como VISTA, de ESO, pueden mirar a través del polvo y revelar la actividad de formación estelar que tiene lugar en su interior.

Ver nebulosas en diferentes longitudes de onda (colores) de la luz da lugar a diferentes comparaciones visuales por parte de observadores humanos. Al verla, por ejemplo, en luz infrarroja (una longitud de onda más larga), una parte de NGC 6357 se asemeja a una paloma y la otra una calavera; por tanto, ha adquirido el nombre adicional de nebulosa Guerra y Paz.

Detalles de la imagen de las nebulosas Pata de Gato y Langosta obtenida por el VST



Este montaje muestra algunos de los aspectos más destacados de una imagen espectacular del VST (telescopio de rastreo del VLT) que muestra a la nebulosa Pata de Gato (NGC 6334) y a la nebulosa Langosta (NGC 6357). Estos impactantes objetos son regiones activas de formación estelar donde las estrellas jóvenes calientes hacen que el gas de hidrógeno circundante brille en intensos y característicos tonos rojos. El rico campo de visión del cielo también incluye nubes oscuras de polvo.

Crédito:ES

Las regiones de formación estelar NGC 6334 y NGC 6357 en la constelación de Escorpio


Este mapa de la brillante constelación de Escorpio (el escorpión) muestra las estrellas que pueden verse a simple vista en una noche despejada y oscura. Cubre una parte rica del cielo que alberga muchos cúmulos de estrellas, brillantes nubes de gas y nubes oscuras de polvo. Se marcan con círculos rojos dos regiones de formación estelar: NGC 6334 (la nebulosa Pata de Gato) y NGC 6357 (la nebulosa Langosta). Aunque estas nubes aparecen espectaculares en estas imágenes, son muy débiles y difíciles de ver visualmente, incluso con un telescopio grande.

Crédito:ESO/IAU and Sky & Telescope


Fuente: ESO

17 de abril de 2020

Anatomía de una gaviota cósmica










Tenue y colorida, esta fascinante colección de objetos se conoce como la nebulosa de la Gaviota, llamada así por su parecido con una gaviota en pleno vuelo. Compuesta de polvo, hidrógeno, helio y trazas de elementos más pesados, esta región es la cuna caliente y energética de nuevas estrellas. El nivel de detalle captado en esta imagen por el VLT Survey Telescope (VST) de ESO, revela los objetos astronómicos individuales que componen el ave celeste, así como las características más finas de su interior. Actualmente, el VST es uno de los telescopios de rastreo más grandes del mundo para observar el cielo en luz visible.

El VST de ESO capta una gaviota celeste en pleno vuelo

Los componentes principales de la Gaviota son tres grandes nubes de gas, siendo la más destacada Sharpless 2-296, que forma las "alas". Con una extensión de unos 100 años luz de un extremo del ala a otra, Sh2-296 está formada por brillante material y carriles de polvo oscuro en medio de brillantes estrellas. Es un bello ejemplo de una nebulosa de emisión, en este caso una región HII, lo cual indica la formación activa de estrellas, que se puede ver adornando esta imagen.

La radiación que emana de estas estrellas jóvenes es la que otorga a las nubes sus fantásticos colores y las hace tan llamativas, ya que ioniza el gas que las rodea, haciendo que brille. Esta radiación también es el principal factor que determina la forma de las nubes, ejerciendo presión sobre la materia del entorno y esculpiendo la caprichosa morfología que vemos. Puesto que cada nebulosa tiene una distribución única de estrellas y puede, como ésta, ser una composición de varias nubes, el resultado es que tienen una gran variedad de formas, disparando la imaginación de los astrónomos y evocando comparaciones con animales u objetos familiares.



Este mapa muestra la ubicación de la cabeza de la Nebulosa de La Gaviota (en un círculo rojo) en la constelación de Monoceros (El Unicornio), no lejos de la estrella más brillante del cielo, Sirius. Esta región de formación estelar es parte de la Nebulosa de La Gaviota (IC 2177), de mayor tamaño, y se extiende hacia la frontera de su vecino Canis Major (El Can Mayor).

Casualmente, esta nebulosa se encuentra cerca en el cielo de la Nebulosa del Casco de Thor (NGC 2359, marcada con un círculo naranja y con el logo ESO 50). Este inusual objeto fue el ganador del recientemente celebrado concurso de ESO “Elige qué observará el VLT” (ann12060).

Crédito:ESO, IAU and Sky & Telescope

Esta diversidad de formas se ejemplifica con el contraste entre Sh2-296 y Sh2-292. Esta última, que se encuentra justo debajo de las "alas", es una nube más compacta que forma la "cabeza" de la gaviota. Su característica más prominente es una estrella enorme, muy luminosa, llamada HD 53367 que es 20 veces más masiva que el Sol, y que vemos como el “ojo” de la gaviota. Sh2-292 es una nebulosa tanto de emisión como de reflexión; gran parte de su luz es emitida por el gas ionizado que rodea a sus estrellas nacientes, pero también se refleja una cantidad significativa de luz por parte de estrellas que están fuera de ella.

Las franjas oscuras que interrumpen la homogeneidad de las nubes y que les dan textura son carriles de polvo, caminos de material mucho más denso que esconden algunos de los gases luminosos tras ellos. Las nebulosas como esta tienen densidades de unos cientos de átomos por centímetro cúbico, mucho menos que los mejores vacíos artificiales que se obtienen en la Tierra. Sin embargo, las nebulosas son todavía mucho más densas que el gas que hay fuera de ellas, que tiene una densidad media de alrededor de 1 átomo por centímetro cúbico.

La Gaviota se encuentra en la frontera entre las constelaciones de Canis Major (el gran perro) y Monoceros (el unicornio), a una distancia de unos 3700 años luz, en un brazo de la Vía Láctea. Las galaxias espirales pueden contener miles de estas nubes y casi todas se concentran a lo largo de sus brazos curvados.

Esta visión de amplio campo capta la evocadora y colorida región de formación estelar de la Nebulosa de La Gaviota, IC 2177, en los límites de las constelaciones de Monoceros (El Unicornio) y Canis Major (El Can Mayor). Esta imagen fue creada a partir de imágenes que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2.

Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin



Este vídeo panorámico explora la colorida y tenue Sharpless 2-296. Esta nebulosa forma las "alas" de un área del cielo conocida como la nebulosa de la Gaviota (llamada así por su parecido con una gaviota en pleno vuelo). Este pájaro celeste contiene una fascinante mezcla de objetos astronómicos interesantes. Resplandecientes nubes se mezclan con oscuros carriles de polvo y estrellas brillantes. La nebulosa de la Gaviota (compuesta de polvo, hidrógeno, helio y trazas de elementos más pesados), es la cuna caliente y energética de nuevas estrellas.

Crédito: ESO, Nick Risinger (skysurvey.org). Music: Astral Electronic.


Varias nubes más pequeñas también se cuentan como parte de la nebulosa de la Gaviota, como Sh2-297, que es un pequeño añadido nudoso en la punta de "ala” superior de la gaviota, Sh2-292 y Sh2-295. Estos objetos se incluyen en el Catálogo Sharpless, una lista de más de 300 nubes de gas resplandeciente compilada por el astrónomo estadounidense Stewart Sharpless.

Esta imagen fue tomada con el telescopio VST (VLT Survey Telescope), actualmente uno de los telescopios de rastreo más grandes del mundo para estudiar el cielo en luz visible. El VST está diseñado para fotografiar grandes áreas del cielo de forma rápida y profunda.

¿Puedes encontrar la gaviota en esta foto? Retamos a nuestros lectores a dejar libre su imaginación y a dibujar el pájaro en la foto tal y como lo vean. Comparte tus fotos con el contorno del pájaro usando el hashtag #SpotTheSeagull.

Fuentes: ESO

9 de agosto de 2019

Las impresionantes alas de la Nebulosa de la Gaviota



Tenue y colorida, esta fascinante colección de objetos se conoce como la nebulosa de la Gaviota, llamada así por su parecido con una gaviota en pleno vuelo. Compuesta de polvo, hidrógeno, helio y trazas de elementos más pesados, esta región es la cuna caliente y energética de nuevas estrellas. El nivel de detalle captado en esta imagen por el VLT Survey Telescope (VST) de ESO, revela los objetos astronómicos individuales que componen el ave celeste, así como las características más finas de su interior. Actualmente, el VST es uno de los telescopios de rastreo más grandes del mundo para observar el cielo en luz visible.

Los componentes principales de la Gaviota son tres grandes nubes de gas, siendo la más destacada Sharpless 2-296, que forma las “alas”. Con una extensión de unos 100 años luz de un extremo del ala a otra, Sh2-296 está formada por brillante material y carriles de polvo oscuro en medio de brillantes estrellas. Es un bello ejemplo de una nebulosa de emisión, en este caso una región HII, lo cual indica la formación activa de estrellas, que se puede ver adornando esta imagen.

La radiación que emana de estas estrellas jóvenes es la que otorga a las nubes sus fantásticos colores y las hace tan llamativas, ya que ioniza el gas que las rodea, haciendo que brille. Esta radiación también es el principal factor que determina la forma de las nubes, ejerciendo presión sobre la materia del entorno y esculpiendo la caprichosa morfología que vemos. Puesto que cada nebulosa tiene una distribución única de estrellas y puede, como ésta, ser una composición de varias nubes, el resultado es que tienen una gran variedad de formas, disparando la imaginación de los astrónomos y evocando comparaciones con animales u objetos familiares.

Esta diversidad de formas se ejemplifica con el contraste entre Sh2-296 y Sh2-292. Esta última, que se encuentra justo debajo de las “alas”, es una nube más compacta que forma la “cabeza” de la gaviota. Su característica más prominente es una estrella enorme, muy luminosa, llamada HD 53367 que es 20 veces más masiva que el Sol, y que vemos como el “ojo” de la gaviota. Sh2-292 es una nebulosa tanto de emisión como de reflexión; gran parte de su luz es emitida por el gas ionizado que rodea a sus estrellas nacientes, pero también se refleja una cantidad significativa de luz por parte de estrellas que están fuera de ella.

Imagen de campo amplio de la Nebulosa de la Gaviota. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey.

Las franjas oscuras que interrumpen la homogeneidad de las nubes y que les dan textura son carriles de polvo, caminos de material mucho más denso que esconden algunos de los gases luminosos tras ellos. Las nebulosas como esta tienen densidades de unos cientos de átomos por centímetro cúbico, mucho menos que los mejores vacíos artificiales que se obtienen en la Tierra. Sin embargo, las nebulosas son todavía mucho más densas que el gas que hay fuera de ellas, que tiene una densidad media de alrededor de 1 átomo por centímetro cúbico.

La Gaviota se encuentra en la frontera entre las constelaciones de Canis Major (el gran perro) y Monoceros (el unicornio), a una distancia de unos 3700 años luz, en un brazo de la Vía Láctea. Las galaxias espirales pueden contener miles de estas nubes y casi todas se concentran a lo largo de sus brazos curvados.

Varias nubes más pequeñas también se cuentan como parte de la nebulosa de la Gaviota, como Sh2-297, que es un pequeño añadido nudoso en la punta de “ala” superior de la gaviota, Sh2-292 y Sh2-295. Estos objetos se incluyen en el Catálogo Sharpless, una lista de más de 300 nubes de gas resplandeciente compilada por el astrónomo estadounidense Stewart Sharpless.

Fuente: https://www.eso.org/

13 de junio de 2019

Observan anillo frío y nebuloso alrededor de agujero negro supermasivo de la Vía Láctea

Concepción artística del anillo de gas alrededor del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea. Crédito: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello.

Nuevas observaciones realizadas por ALMA revelaron un disco frío de gas interestelar, que nunca se había observado antes, alrededor del agujero negro supermasivo al centro de la Vía Láctea. Este disco nebuloso permite a los astrónomos entender mejor el fenómeno de la acreción, a saber, el desplazamiento de material hacia la superficie de un agujero negro. Estos resultados se publicaron en la revista Nature.

Tras décadas de estudio, los astrónomos han logrado entender mejor el caótico y abarrotado entorno del agujero negro supermasivo que habita el centro de la Vía Láctea. Nuestro centro galáctico se encuentra a aproximadamente 26 mil años luz de la Tierra, y el agujero negro que allí se encuentra, conocido como Sagitario A*, tiene una masa equivalente a 4 millones de veces más grande que el Sol. Ahora sabemos que esa región rebosa de estrellas errantes, nubes de polvo interestelar y gases relativamente fríos, pero increíblemente calientes. Estos gases se creen orbitan alrededor del agujero negro describiendo un gran disco de acreción que se extiende hasta varios décimos de año luz desde el horizonte de eventos del agujero negro.

Sin embargo, hasta ahora los astrónomos solo han podido obtener imágenes de la parte más tenue y caliente del gas en acreción, que forman un flujo semiesférico que no parece rotar. Su temperatura se estima alcanza unos abrasadores 10 millones de grados Celsius, o cerca de dos tercios de la temperatura que hay en el centro de nuestro Sol. A tamaña temperatura, el gas emite una intensa luz de rayos X, que es captada por los telescopios espaciales de rayos X, a una escala de aproximadamente un décimo de año luz desde el agujero negro.

Además de este gas caliente y brillante, en observaciones realizadas anteriormente con telescopios que operan en longitudes de onda milimétricas ya se habían detectado grandes cantidades de gas de hidrógeno más frío (cerca de 10.000 grados Celsius) a unos pocos años luz del agujero negro: a un centésimo de año luz de distancia, o unas 630 veces la distancia que separa la Tierra del Sol.

A pesar de que el agujero negro de nuestro centro galáctico está relativamente tranquilo, la radiación a su alrededor es lo suficientemente fuerte para que los átomos de hidrógeno estén constantemente perdiendo y recombinando sus electrones. Y este fenómeno emite una señal característica en longitudes de onda milimétricas que logra llegar a la Tierra con pocas pérdidas en el camino. Gracias a su gran sensibilidad y capacidad para realizar observaciones con un gran nivel de detalle, ALMA pudo detectar esta débil señal de radio y generar la primera imagen del disco de gas más frío que rodea el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea. Estas observaciones permitieron a los astrónomos mapear la región y rastrear el movimiento del gas. Los investigadores estiman que la cantidad de hidrógeno en este frío disco es alrededor de un décimo de la masa de Júpiter, o un diezmilésimo del Sol.



Al mapear las variaciones en las longitudes de onda de esta luz de radio provocadas por el efecto Doppler (la luz emitida por objetos que viajan en dirección de la Tierra se ve levemente desplazada hacia el espectro azul, mientras que la luz de los astros que se alejan de nosotros se desplaza hacia el espectro rojo), los astrónomos pudieron determinar fehacientemente que el gas estaba en órbita alrededor del agujero negro. Esta información ayudará a entender mejor la manera en que los agujeros negros devoran materia y las complejas interacciones entre los agujeros negros y su entorno galáctico.

“Fuimos los primeros en obtener imágenes de este escurridizo disco y estudiar su rotación”, afirma Elena Murchikova, del departamento de Astrofísica del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, en Nueva Jersey, y autora principal del artículo. “También estamos estudiando la acreción en dirección del agujero negro. Es importante, porque este es el agujero negro supermasivo más cercano a nosotros, y a pesar de eso no entendemos bien cómo funciona este fenómeno de acreción. Esperamos que con estas nuevas observaciones de ALMA lograremos desentrañar algunos secretos del agujero negro”.

El centro de nuestra galaxia está a unos 26.000 años luz de la Tierra, y el agujero negro supermasivo que lo habita, conocido como Sagitario A* (“Sagitario A estrella”), tiene 4 millones de veces la masa de nuestro Sol. Los investigadores calculan que la cantidad de hidrógeno presente en este frío disco tiene cerca de un décimo de la masa de Júpiter, o una diezmilésima parte de la masa del Sol.

Tras analizar la velocidad de rotación del gas frío, estimada en unos 2.200 kilómetros por segundo, los astrónomos concluyeron que el disco o bien está casi de frente, o está hecho de pequeñas aglomeraciones que se mueven de forma aleatoria en órbitas diferentes, sin que haya tanta rotación sistemática.

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

1 de abril de 2019

NGC 1788: un murciélago cósmico en pleno vuelo


Escondido en uno de los rincones más oscuros de la constelación de Orión, este murciélago cósmico, a dos mil años luz de distancia, extiende sus nebulosas alas a través del espacio interestelar. A pesar de estar envueltas por nubes opacas de polvo, los brillantes rayos de las estrellas jóvenes de su núcleo iluminan la nebulosa. Demasiado tenue para poder distinguirla a ojo desnudo, en esta imagen, la más detallada hasta la fecha, NGC 1788 revela sus suaves colores al Very Large Telescope de ESO.



El programa Joyas cósmicas de ESO capta las nubes polvorientas del Murciélago Cósmico


El VLT (Very Large Telescope) de ESO, ha captado una etérea nebulosa escondida en los rincones más oscuros de la constelación de Orión (el cazador): NGC 1788, apodada como “el Murciélago Cósmico”. Esta nebulosa de reflexión en forma de murciélago no emite luz, por el contrario, está iluminada por un grupo de jóvenes estrellas que se encuentran en su núcleo, visibles débilmente a través de las nubes de polvo. Los instrumentos científicos han recorrido un largo camino desde que NGC 1788 fue descrita por primera vez y esta imagen, tomada por el VLT, es el retrato más detallado jamás hecho de esta nebulosa.

A pesar de que esta fantasmal nebulosa de Orión parece estar aislada de otros objetos cósmicos, los astrónomos creen que fue formada por potentes vientos estelares procedentes de estrellas masivas más alejadas. Estas corrientes de plasma abrasador provienen de las capas superiores de la atmósfera de una estrella y son lanzadas a velocidades increíbles, dando forma a las nubes que recluyen a las estrellas nacientes del Murciélago Cósmico.

<>El primero en describir NGC 1788 fue el astrónomo germano-británico William Herschel, que la incluyó en un catálogo que más tarde sirvió como base para una de las más importantes colecciones de objetos del cielo profundo, el Nuevo Catálogo General (NGC por sus siglas en inglés). Antes ya se había captado una bonita imagen de esta pequeña y tenue nebulosa por el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, instalado en el Observatorio La Silla de ESO, pero esta escena recién observada deja a la anterior imagen “mordiendo el polvo”. Congelados en pleno vuelo, los minuciosos detalles de las alas polvorientas de este murciélago cósmico se captaron para celebrar el vigésimo aniversario de uno de los instrumentos más versátiles de ESO, FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2, reductor focal y espectrógrafo de baja dispersión).

El instrumento FORS2 está instalado en Antu, una de las Unidades de Telescopio del VLT de 8,2 metros, en el Observatorio Paranal, y su capacidad para obtener imágenes de grandes áreas del cielo con un nivel de detalle excepcional lo ha convertido en un codiciado miembro de la flota de instrumentos científicos de última tecnología de ESO. Desde su primera luz, hace 20 años, FORS2 se conoce como “la navaja suiza de los instrumentos”. Este apodo proviene de su excepcionalmente amplio conjunto de funciones. La versatilidad de FORS2 se extiende más allá de usos puramente científicos: su capacidad de captar hermosas imágenes de alta calidad como esta, hace que sea una herramienta particularmente útil para la divulgación.

Alrededor de NGC 1788


La delicada nebulosa NGC 1788 está situada en un rincón oscuro, y a menudo ignorado, de la constelación de Orión. Aunque esta nube fantasmal está algo aislada de las estrellas brillantes de Orión, sus fuertes vientos y su luz tienen un fuerte impacto en la nebulosa, forjando su forma y convirtiéndola en hogar de multitud de soles infantiles.

Esta imagen del sondeo DSS2 (Digitized Sky Survey 2 ) cubre un campo de visión de 3 x 2,9 grados y muestra que la nebulosa del Murciélago es parte de una nebulosidad mucho más grande.

Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide de Martin


El murciélago cósmico en la constelación de Orión



Este mapa muestra la ubicación de la nebulosa de reflexión NGC 1788, en la constelación de Orión (el cazador). La mayoría de las estrellas que se muestran pueden distinguirse a simple vista bajo buenas condiciones en una noche despejada, y se indica la región del cielo que se muestra en esta imagen.

Crédito:ESO, IAU and Sky & Telescope


ESOcast 195 Light: Un murciélago cósmico en pleno vuelo
Escondido en uno de los rincones más oscuros de la constelación de Orión, este murciélago cósmico, a dos mil años luz de distancia, extiende sus nebulosas alas a través del espacio interestelar.

A pesar de estar envueltas por nubes opacas de polvo, los brillantes rayos de las estrellas jóvenes de su núcleo iluminan la nebulosa. Demasiado tenue para poder distinguirla a ojo desnudo, en esta imagen, la más detallada hasta la fecha, NGC 1788 revela sus suaves colores al Very Large Telescope de ESO.

Este vídeo está disponible en 4K UHD.

"ESOcast Light" es una serie de vídeos cortos que pretende mostrar las maravillas del Universo en pequeñas piezas. Los episodios de ESOcast Light no reemplazarán a los vídeos estándar y más largos de ESOcasts, pero los complementan con noticias e imágenes actuales de astronomía en los comunicados de prensa de ESO.

Crédito:ESO
Directed by: Nico Bartmann.
Editing: Nico Bartmann.
Web and technical support: Mathias André and Raquel Yumi Shida.
Written by: Sarah Leach & Calum Turner.
Music: tonelabs — The Red North.
Footage and photos: ESO, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org).
Scientific consultants: Paola Amico & Mariya Lyubenova.
Executive producer: Lars Lindberg Christensen.


Acercándonos al murciélago cósmico
Este vídeo comienza con una amplia vista de la Vía Láctea y termina con un vistazo más de cerca de NGC 1788. Escondido en uno de los rincones más oscuros de la constelación de Orión, este murciélago cósmico, a dos mil años luz de distancia, extiende sus nebulosas alas a través del espacio interestelar.

Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org)/XXX. Music: XXX


Fuente: ESO

8 de noviembre de 2018

Viaje a través de una nebulosa usando la plataforma Art Station

Viaje a través de una nebulosa usando la plataforma Art Station. 

Trabajo del artista digital Teun Van Der Zalm. Música de Kyle Preston.

29 de octubre de 2018

Dos estrellas que casi se tocan dentro de una nebulosa planetaria



Un equipo internacional de astrónomos, liderado por el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) David Jones, ha descubierto un sistema binario con un periodo orbital de poco más de tres horas. El descubrimiento, que ha requerido varios años de observaciones, no sólo resulta sorprendente por tratarse de estrellas binarias con uno de los periodos orbitales más cortos dentro de una nebulosa planetaria jamás observado, sino que, además, revela la posibilidad de que, debido a su proximidad, el sistema pueda experimentar una explosión de nova antes de que se disipe la nebulosa. Los resultados de la investigación acaban de ser publicados en la prestigiosa revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Las nebulosas planetarias son envolturas de gas y polvo que estrellas parecidas a nuestro Sol expulsan al final de sus vidas. “En muchos casos vemos que esa expulsión se origina de una interacción entre la estrella progenitora y una compañera cercana, y por eso forman nebulosas con estructuras tan elaboradas”, explica Jones. En la investigación se ha estudiado la nebulosa planetaria M3-1, una firme candidata de haber sido creada por un sistema binario debido a sus chorros de material, muy habituales en interacciones entre dos estrellas cercanas. Según Brent Miszalski, investigador del Telescopio SALT en Sudáfrica y coautor del estudio, “tenía que ser una estrella binaria, por eso decidimos observarla para intentar entender la relación entre las estrellas y la nebulosa que han formado”.

Las observaciones enseguida confirmaron las sospechas. “Al empezar a observarla, vimos inmediatamente que era un sistema binario y que su brillo cambiaba rápidamente, por lo que podía significar que tenía un periodo orbital muy corto”, cuenta Henri Boffin, investigador del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en Ingles) en Alemania. De hecho, la separación calculada entre las dos estrellas es de, aproximadamente, 160.000 kilómetros, es decir, menos de la mitad de la distancia entre la Tierra y la Luna.

Después de varias campañas de observaciones en Chile con los telescopios Very Large Telescope (VLT) y New Technology Telescope (NTT), los investigadores consiguieron recopilar los datos suficientes para empezar a entender las propiedades de las estrellas, como su masa, temperatura y tamaño. “Para nuestra sorpresa descubrimos que las estrellas eran grandes y que, al estar tan cerca, es muy probable que, dentro de unos miles de años, podamos ver otro tipo de interacción binaria en forma de explosión de nova”, añade Paulina Sowicka, estudiante del Centro Nicolas Copernicus en Polonia.

El resultado de las observaciones contradice las actuales teorías de evolución de binarias que sostienen que, una vez formada la nebulosa planetaria, las estrellas permanecen separadas durante mucho tiempo antes de llegar a interaccionar de nuevo. Cuando esto ocurre, la nebulosa ya debería haberse dispersado de manera que no se observaría. Sin embargo, una explosión de nova observada en 2007, conocida como Nova Vul 2007, dentro de otra nebulosa planetaria, puso en entredicho el modelo. “En el caso de M3-1, vemos otro candidato que puede experimentar una evolución similar; como las estrellas se están casi tocando, no deberían tardar mucho en volver a interaccionar y, quizás, a producir una nova dentro de una nebulosa planetaria”, concluye Jones.

Fuente: Instituto de Astrofísica de Canarias – IAC

5 de julio de 2018

El universo



¿Dónde estamos?

Nuestro pequeño planeta, inmerso en el espacio, que gira alrededor de una estrella común, se encuentra en el brazo (brazo de Orión) de una enorme galaxia espiral, la Vía Láctea, una más de las innumerables que se encuentran distribuidas por el universo. Cerca de la Tierra se encuentran otros planetas, planetas enanos, satélites, asteroides y cometas, todos ellos orbitando nuestro Sol, atrapados por su potente fuerza de atracción gravitatoria, formando lo que llamamos el Sistema Solar. 


 
   Representación artística de la Vía Láctea        Representación artística del Sistema Solar
   Crédito: NASA

Alrededor de nuestro sistema estelar, a miles de años luz de distancia, se encuentran millones y millones de estrellas de todo tipo, enanas, supergigantes, agujeros negros, púlsares, estrellas múltiples ...; hay lugares donde nacen las estrellas y otros donde quedan los restos de las muertes de otras, como las nebulosas; y existen lugares donde parecen congregarse las estrellas, como los cúmulos. Todo este impresionante conjunto forma nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se piensa que nuestra galaxia puede albergar unos 100.000 millones de estrellas.

La Vía Láctea se encuentra en un grupo de galaxias, el llamado Grupo Local, formado por unas 30 galaxias, divididas en 3 grandes grupos, uno por cada galaxia masiva del grupo:

- El Sistema de Andrómeda, que lo integran la propia Andrómeda (M31), M32, M110, NGC 147, NGC 185, Andrómeda I, Andrómeda II, Andrómeda III y Andrómeda IV.

- El Sistema de la Vía Láctea, integrado por la Vía Láctea, Enana de Sagitario, Gran Nube de Magallanes, Pequeña Nube de Magallanes, Enana de Ursa Minor, Enana de Draco, Enana de Carina, Enana de Sextans, Enana de Sculptor, Enana de Formas, Leo I, Leo II y Enana de Tucana.

- El Sistema del Triángulo, integrado por M33 y Enana de Piscis.

Galaxia NGC 4038-4039
Crédito: NASA , ESA , and the Hubble Heritage Team ( STScI / AURA )- ESA /Hubble Collaboration








Galaxia espiral del Triángulo (M33)
Crédito: NASA













A su vez, este cúmulo de galaxias, queda integrado dentro del Supercúmulo de Virgo, el cual está formado por unos 10 grupos o cúmulos de galaxias. Se estima que pueden existir unos 10 millones de supercúmulos en el universo.

Cómo comenzó
Se cree que todo comenzó hace unos 15.000 millones de años, cuando todo el material del universo se encontraba concentrado en un solo punto. Las investigaciones indican que hubo una gran explosión, el llamado Big Bang, y desató el inicio de la formación del universo. En los primeros instantes de la explosión el universo se convierte en una inmensa bola de fuego que aumenta de tamaño a muchísima velocidad y con una temperatura de miles de millones de grados. 
Aproximadamente un minuto después de la explosión, el universo se ha convertido en un enorme reactor termonuclear y se comienzan a formar los primeros núcleos de helio a partir de los de hidrógeno. Es necesario que transcurran miles de años para que la temperatura descienda lo suficiente para que se puedan formar los átomos, es entonces cuando la materia comienza a agruparse por la fuerza de la gravedad y surgen las primeras estrellas. Se necesitarán aún miles de millones de años para que, gracias a la formación de inmensas nubes de gas, compuestas primordialmente de hidrógeno y helio, y por su propia gravitación, comiencen a aparecer las primeras galaxias.

Evolución del universo y de las galaxias
Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScl)

Galaxias espirales, NGC 2207 y 2163 interactuando
Crédito: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScl)

No se conoce la forma exacta del mecanismo de la formación de una estrella, pero de alguna manera el gas se empieza a aglutinar en diferentes puntos bajo el efecto de su propia gravedad, formando nubes cada vez más densas. Un núcleo denso, que podría ser unas 60 veces mayor que el sol, la protoestrella, empieza a formase rodeado por un halo de gas. Debido al aumento de presión, cada vez mayor, y tras unos 50.000 años, el centro de la protoestrella se vuelve tan caliente que da principio la combustión nuclear y se inicia la transformación de átomos de hidrógeno en átomos de helio. Ha nacido una estrella.

La fuerza de expansión de la energía liberada en esta transformación contrarresta la fuerza de la gravedad de la estrella, lo que impide que se colapse totalmente y se estabilice. Al cabo de unos 10 millones de años se acaba el hidrógeno del núcleo. Al no existir una fuerza que contrarreste a la gravedad, éste se contrae y calienta aún más. Al mismo tiempo, el hidrógeno restante, en una corteza exterior, continúa fusionándose y se convierte en helio; la estrella se expande hasta llegar a ser una gigante roja. 

El núcleo se calienta al grado de poder convertir, por fusión, el helio en carbono. En fusiones sucesivas, el carbono da origen a elementos mas pesados, hasta llegar al hierro. Al llegar a éste ya no se genera más energía por fusión nuclear, y la parte media de la estrella se desintegra en forma catastrófica por efecto de su propia gravedad. El colapso libera energía hacia las partes exteriores y origina la explosión mas violenta que se conoce en el universo: la supernova.

Supernova 1994D en Galaxia NGC 4526 (abajo-izquierda)
Crédito: NASA, ESA, The Hubble Key Project Team, and The High-Z Supernova Search Team








Después de la explosión, la supernova despide ondas de choque y nubes de gas. A partir de este gas se forma una nueva generación de estrellas, enriquecidas con elementos creados en las fusiones de la vieja estrella y elementos mas pesados creados en la tremenda explosión, y en el caso el Sol, de planetas en los que puede evolucionar la vida. Así, cada átomo de nuestro mundo se fusionó en el núcleo incandescente de una estrella gigante, que al explotar esparció los elementos necesarios para la formación de estrellas y planetas. Fue la primera generación de estrellas, estrellas gigantes, las cuales han desaparecido casi en su totalidad, y vivimos gracias a su legado. No todas las estrellas de la primera generación fueron así, pero estas son las que hicieron posible la creación de los planetas y de nosotros mismos.

De la supernova solo sobrevive el núcleo, de una extraordinaria densidad y de pocos kilómetros de diámetro. La enorme presión generada logra triturar absolutamente todo hasta convertirlo en neutrones, los que se concentran y compactan. Ha nacido una estrella de neutrones, la cual gira hasta 30 veces por segundo y emite señales de radio que se concentran en los polos magnéticos. Al barrer el espacio como el haz de la luz de un faro, los radioastrónomos captan esas señales en forma de pulsaciones, por ello, en su descubrimiento se los llamó púlsares.

Si la masa inicial es de 50 veces la del Sol, en vez de convertirse en una supernova, la inmensa fuerza de la gravedad hará que la estrella implosione sin remedio hasta convertirla en un agujero negro, donde ni siquiera la luz es capaz de escapar al intenso campo gravitatorio y donde el espacio y el tiempo se funden y contraen.

Visión artística de un agujero negro
Crédito: NASA, G. Bacon (STScl)






Nuestro sistema

Durante la formación de una estrella como el Sol, los fragmentos de una nube de gas llegan a tardar un millón de años en contraerse hasta el tamaño del sistema solar. A medida que la nube se compacta, la liberación de energía gravitacional calienta el núcleo, el cual comienza a resplandecer. Un millón de años después de la condensación de la nube original, el Sol medía la mitad de su diámetro actual y su brillantez era de una vez y media la de la actual. En su núcleo se inician las reacciones termonucleares. La rotación obtenida al contraerse, aplanó la nube original y la cambió a un disco plano. El polvo y el gas del disco se aglutinaron en la periferia hasta formar protoplanetas.

30 millones de años después, el Sol alcanzó un estado semejante al que tiene ahora. Se inicia la transformación de hidrógeno en helio. Los protoplanetas crecieron lo suficiente para lograr atraer casi todas las partículas circundantes y convertirse así en planetas. El sistema se estabiliza y transcurren unos 4.600 millones de años así.

El hidrógeno de nuestra estrella se consumirá en unos 4.000 millones de años más. En ese momento, la combustión del hidrógeno se extenderá a las capas exteriores, las cuales se expandirán, como una gigante roja, absorbiendo en ese proceso a todos los planetas interiores. El helio que quedaba en el núcleo también se agotará, haciendo que el núcleo se contraiga y se caliente más, aunque no lo suficiente como para quemar elementos mas pesados. Las capas superiores del hidrógeno sin quemar se expandirán y formarán una nebulosa planetaria, y las capas inferiores darán lugar a una estrella enana blanca. Con el tiempo, la enana blanca se enfriará hasta convertirse en una enana negra, fría y densa, que no irradiará energía y será invisible.

Nebulosa Planetaria
Crédito: NASA, Raghvendra Sahai, John Trauger (JPL), and the WFPC2 Science Team









Visión artística de una enana blanca, Sirio B
Crédito: NASA, ESA y G. Bacon (STScl)









Nacimiento de un planeta

De una forma similar a las estrellas se forman los planetas, pues se forman a partir de las mismas nubes de gas y polvo, con la diferencia de que se trata de objetos en los que no se desarrollan procesos de fusión nuclear. 

El comienzo de su creación parte de los discos de gas y polvo que se han observado alrededor de algunas estrellas recién formadas, discos en los que las partículas se atraen unas a otras y se fusionan en objetos que cada vez tienen un mayor tamaño. Con el incremento de masa, se aumenta cada vez más rápidamente su fuerza de atracción sobre los objetos circundantes, terminando por "limpiar" la vecindad de su órbita.

Anillo de polvo alrededor de Fomalhaut. Estas observaciones se consideran la evidencia de la presencia de un planeta gigante modelando la densidad de polvo en el anillo de material observado.
Crédito: NASA , ESA , P. Kalas and J. Graham (University of California, Berkeley) and M. Clampin ( NASA /GSFC)


Ilustración del supuesto planeta que orbita Fomalhaut por el interior del anillo, con estrellas y constelaciones de fondo, incluido el Sol en la constelación de Leo.
Crédito: NASA , ESA and A. Feild ( STScI )












En nuestro sistema contamos con ocho planetas, cuatro de tipo telúrico o rocosos (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) y otros cuatro de tipo joviano, esencialmente gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).

Desde el año 1955, cuando se descubrió el primer planeta extrasolar (exoplaneta) orbitando la estrella 51 Pegasi b, la cifra ha ascendido a mas de 200 planetas, que en su mayoría corresponden con planetas gigantescos del tipo joviano y en algunos casos corresponden con sistemas planetarios múltiples (mas de un planeta orbitando una misma estrella, siendo el primer sistema múltiple detectado el de Upsilom Andromedae), aunque esto es normal, pues son los más fáciles de detectar con los medios técnicos disponibles. El planeta con una masa mas parecida a nuestra Tierra es OGLE-2005-BLG-390L b, orbitando a una estrella en la constelación de Sagitario, con unas 5,5 veces la masa de la Tierra.

Visión artística del exoplaneta OGLE-2005-BLG-390L b
Crédito: NASA y ESA












Como evolucionan las estrellas

Como será una estrella y su final depende casi en exclusiva de la masa que tenía la nube de gas que se compactó para crearla. Si la nube original no tuviera la masa suficiente para iniciar procesos termonucleares del hidrógeno, se parecerían mas a un planeta gaseoso como Júpiter. A estas estrellas se las denomina enanas marrones. Objetos con una masa inferior a 80 veces la masa de Júpiter exhiben este comportamiento.

Objeto candidato a enana marrón (B), CHXR 73 B. orbitando alrededor de una enana roja (A)
Crédito: NASA, ESA y K. Luhman (Penn State University)












Si la masa inicial está por debajo de 0,5 veces la del Sol, solo conseguirán quemar el hidrógeno, convirtiéndose en enanas blancas de helio, con una vida en torno a los 50.000 millones de años. Son los objetos más longevos del universo.

Si la masa está entre 0,5 y 10 veces la del Sol, al agotar el hidrógeno serán capaces de calentarse lo suficiente como para iniciar la combustión del helio, acabando sus días como enanas blancas de carbono y oxígeno; y formando una nebulosa planetaria. Es el caso de nuestra estrella.

Si la masa es superior a 11 veces la del Sol, evolucionan a través de todas las fases de combustión hasta llegar al hierro y agotar así toda la energía potencial nuclear de que disponen. El final de estas estrellas será el inmenso estallido de una supernova, dejando como remanente una estrella de neutrones.

Más allá de las 50 masas solares, la gravedad es tan excesiva que no hay nada que pueda contrarrestar el colapso total de la estrella, convirtiéndose en un agujero negro.

Cómo acabará
Desde el gran estallido original, Big Bang, el universo se sigue expandiendo, y las últimas mediciones indican que cada vez lo hace a mayor velocidad. Al mismo tiempo, toda la materia del universo se atrae la una a la otra por efecto de la gravedad. Esta fuerza podría ser capaz de detener la expansión, incluso de invertirla, todo dependerá de la cantidad de materia que exista, y esta es la gran incógnita, pues solo somos capaces de ver aproximadamente el 1% del total. El 99% restante la materia se cree que está ubicada en los inmensos halos que rodean a las galaxias, pero no la podemos ver ni medir, a esta materia es a la que se denomina materia oscura.

Dependiendo de la cantidad de materia total se vierten dos hipótesis:

La primera se basa en que la masa total existente no será suficiente para detener la expansión, abocando al universo a una expansión infinita, en la que las estrellas terminarán por consumir el total del combustible disponible y se terminarán apagando. Se trata de un universo oscuro, frío y yelmo. Se trata del Big Rip o Gran Desgarramiento, en la que la gravedad se llega a hacer tan débil que primero los sistemas solares perderían su cohesión, se difuminarían las estrellas y los planetas y al final terminarían destruyéndose los átomos, llegando el fin del tiempo, el cual se ha estimado en unos 35.000 millones de años.

La segunda es todo lo contrario. Si la masa disponible en el universo es suficiente para detener la expansión e invertirla, donde el universo volvería a comprimirse hasta colapsarse en una singularidad dentro de unos 20.000 millones de años, se trata del Big Crunch o la Gran Implosión. Este colapso podría volver a originar un nuevo Big Bang.

Posibles escenarios para el universo
Crédito: NASA y A. Feild (STScl)

Fuentes: el cielo del mes

12 de mayo de 2018

¿Qué pasará cuando el Sol muera?

Abell 39, un bello ejemplo de nebulosa planetaria, muy similar a lo que se convertirá el Sol cuando muera - TARECTOR (NRAO / AUI / NSF Y NOAO / AURA / NSF) Y BAWOLPA (NOAO / AURA / NSF)

No hay duda. Es ineludible. Los científicos coinciden en que el Sol envejecerá, se hinchará y se convertirá en una gigante roja que arrasará la Tierra e incluso el lejano Júpiter. Por entonces, nadie seguirá todavía en este planeta para contarlo, pero la desolación continuará hasta que nuestra estrella muera dentro de unos 10.000 millones de años.

Lo que no estaba tan claro es lo que sucederá después. Hasta ahora, porque un equipo internacional de astrónomos cree saber cómo continúa la historia. La investigación, publicada en la revista «Nature Astronomy», predice que tras su muerte, el Sol se convertirá en un anillo masivo de gas y polvo interestelar luminoso, conocido como nebulosa planetaria.

Una nebulosa planetaria marca el final del 90% de todas las vidas activas de las estrellas y traza la transición del astro de una gigante roja a una enana blanca, que en realidad son gigantescos trozos de materia degenerada sin una fuente de energía interna. Pero, durante años, los científicos no estaban seguros de si el Sol en nuestra galaxia seguiría el mismo destino, ya que se pensaba que tenía una masa demasiado baja como para crear una nebulosa planetaria visible.



Para descubrirlo, el equipo desarrolló un nuevo modelo estelar de datos que predice el ciclo de vida de las estrellas. El modelo se usó para predecir el brillo (o luminosidad) de la envoltura eyectada, para estrellas de diferentes masas y edades.

«Cuando una estrella muere, expulsa al espacio una masa de gas y polvo, conocida como envoltura, que puede llegar a la mitad de su masa total. Esto revela el núcleo de la estrella, que en este punto se está quedando sin combustible, eventualmente apagándose y finalmente muriendo», explica Albert Zijlstra, de la Universidad de Manchester (Reino Unido) y uno de los autores del estudio.

«Es solo entonces cuando el núcleo caliente hace que la envoltura expulsada brille durante unos 10.000 años, un breve período en astronomía», continúa el científico. Esto es lo que hace que la nebulosa planetaria sea visible. «Algunas son tan brillantes que se pueden ver desde distancias extremadamente grandes que miden decenas de millones de años luz, donde la estrella misma habría sido demasiado débil para ser vista», afirma.

Un misterio de hace 25 años

El modelo también resuelve otro problema que ha dejado perplejos a los astrónomos durante un cuarto de siglo. Aproximadamente hace 25 años, los astrónomos descubrieron que si se miran las nebulosas planetarias en otra galaxia, las más brillantes siempre tienen el mismo brillo. De esta forma, se descubrió que era posible saber a qué distancia estaba una galaxia solo por la aparición de sus nebulosas planetarias más brillantes. En teoría, funcionaba en cualquier tipo de galaxia.

Pero aunque los datos sugirieron que esto era correcto, los modelos científicos afirmaban lo contrario. «Las estrellas viejas de baja masa deberían formar una nebulosa planetaria mucho más débil que las estrellas más jóvenes y masivas. Esto se ha convertido en una fuente de conflicto en el pasado durante 25 años», señala Zijlstra.

«Los datos decían que se podían obtener nebulosas planetarias brillantes a partir de estrellas de poca masa como el Sol. Los modelos decían que eso no era posible, nada por debajo de dos veces la masa del Sol daría una nebulosa planetaria suficientemente brillante como para ser vista».

Pero los nuevos modelos muestran que después de la expulsión de la envoltura, las estrellas se calientan tres veces más rápido que en los modelos más antiguos. Esto hace que sea mucho más fácil para una estrella de baja masa, como el Sol, formar una nebulosa planetaria brillante. El equipo descubrió que en los nuevos modelos, el Sol es casi exactamente la estrella de menor masa que todavía produce una nebulosa planetaria visible, aunque débil. Las estrellas que son solo un poco más pequeñas no lo consiguen. «Este es un buen resultado. ¡Hemos descubierto lo que el Sol hará cuando muera!», exclama Zijlstra.

Fuentes: ABC