Athena estudiara el Universo mas caliente y energetico

Representación artística de una galaxia activa

La ESA ha seleccionado el Telescopio Avanzado para la Astrofísica de Alta Energía, Athena, como su segunda misión científica de clase-L (del inglés large, las de mayor tamaño).

Este observatorio espacial, cuyo lanzamiento está previsto para el año 2028, estudiará el Universo más caliente y energético. Athena ocupa el puesto ‘L2’ del programaCosmic Vision2015-2025 de la ESA.

Combinando un gran telescopio de rayos X con instrumentos científicos de última tecnología, Athena nos ayudará a encontrar respuestas a las grandes cuestiones de la astrofísica, entre las que destacan cómo y por qué la materia ordinaria se agrupa para formar las galaxias y los cúmulos de galaxias que vemos hoy en día, o cómo los agujeros negros crecen y afectan a su entorno.

Los científicos piensan que los agujeros negros se esconden en el centro de casi todas las galaxias, jugando un papel fundamental en su formación y evolución.

Para investigar esta conexión, Athena recogerá los rayos X emitidos por la materia muy caliente instantes antes de que sea devorada por un agujero negro, analizando las distorsiones gravitatorias en la luz y en el tiempo en este entorno tan extremo. Esta misión también será capaz de determinar la rotación del propio agujero negro.

Los potentes instrumentos de Athena permitirán realizar estudios sin precedentes sobre una amplia variedad de fenómenos astronómicos, como los destellos de rayos gamma, el gas caliente que rodea a los cúmulos de galaxias, la interacción magnética entre los exoplanetas y sus respectivas estrellas, las auroras de Júpiter o los cometas en nuestro propio Sistema Solar.


“Athena será un observatorio de última tecnología que nos permitirá dar un importante paso adelante en capacidad científica, comparado con las misiones de rayos X anteriores, y que buscará respuestas a las cuestiones fundamentales de la astrofísica”, explica Álvaro Giménez, Director de Ciencia y Exploración Robótica de la ESA.

“Esta elección asegura que el éxito de Europa en el campo de la astronomía de rayos X continúe más allá de la vida útil de nuestro observatorio insignia, XMM-Newton”.

El proceso de selección de la misión L2 comenzó en marzo de 2013, cuando la ESA consultó a la comunidad científica europea para elegir el tema científico de la segunda y la tercera misión de clase-L del programaCosmic Vision.

En noviembre de 2013 se eligió el tema del ‘Universo caliente y energético’ para la misión L2, y el ‘Universo gravitatorio’ para la L3. Sus respectivos lanzamientos se programaron para los años 2028 y 2034.

Tras haber sido seleccionada oficialmente como la misión L2, Athena pasará a la fase de estudio. En cuanto se haya completado el presupuesto y el diseño de la misión se propondrá para ‘adopción’ en el año 2019, antes de comenzar la fase de construcción.

Athena llevará a cabo su misión alrededor de un punto gravitatoriamente semi-estable situado a 1.5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol, que curiosamente también se conoce como el punto L2. Las misiones Herschel, Planck y Gaia de la ESA también han utilizado órbitas en torno a este punto.

Fuentes: ESA

Del Big Bang... ¿a los universos múltiples?

SILVER SPOON
La teoría del multiverso abre la posibilidad de que nuestro Universo no sea el único que existe

La evidencia de la teoría de la inflación abre la puerta a la posibilidad de que nuestro Cosmos no sea el único que existe

Esta misma semana, un equipo de científicos dirigido por el Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica anunciaba que un telescopio en el Polo Sur (BICEP2) ha encontrado las llamadas ondas gravitacionales, las deformaciones en el espacio-tiempo provocadas por el Big Bang y que suponen la evidencia más fuerte de que el Universo se expandió exponencialmente en una fracción de segundo tras la gran explosión, hace 13.800 millones de años. Cosmólogos, físicos y astrofísicos han celebrado la detección, hasta el punto de que algunos de ellos lo consideran el «descubrimiento del siglo XXI». Es el máximo acercamiento nunca realizado al tiempo cero, cuando el Cosmos tenía el tamaño de una pelota de tenis. Pero las implicaciones de este hallazgo no se quedan ahí, algunos teóricos creen que puede ser la puerta al multiverso, es decir, a la posibilidad de que nuestro Universo no sea el único que existe, sino que varios floten como burbujas en una olla al fuego.

La teoría del multiverso postula que, cuando el Universo creció de manera exponencial en menos de un abrir y cerrar de ojos tras el Big Bang, algunas partes del espacio-tiempo se expandieron más rápidamente que otras, lo que podría haber creado una especie de burbujas que albergarían sus propios universos. Estos «compañeros» podrían tener leyes físicas y constantes fundamentales diferentes a las que conocemos, incluso muy extravagantes, como más dimensiones o la ausencia de átomos, por ejemplo.

Alan Guth, el primero en lanzar formalmente la idea de la inflación en 1979 y actualmente profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), es partidario de esta idea. «Es difícil construir modelos de inflación que no conduzcan a un multiverso», concluye. Su colega Andrei Linde, otro de los «padres» de la teoría de la inflación, físico teórico de la Universidad de Stanford, habló en el mismo sentido el lunes en la presentación del descubrimiento de las ondas gravitacionales: «En la mayoría de los modelos, si tienes una inflación, tienes un multiverso», dijo.

Los nuevos hallazgos permitirán ahondar en un campo del que, por el momento, no se tiene ninguna certeza y que es sumamente controvertido. No son pocos los astrofísicos que rechazan de plano esta posibilidad. Lo cierto es que, por el momento, nadie ha podido confirmar que nuestro Universo no está solo. Los físicos buscan señales en la radiación del fondo de microondas cósmico, la reliquia de la radiación térmica Big Bang, que podrían proporcionar la evidencia de colisiones entre otros universos y el nuestro.

El problema es que, hasta ahora, no ha existido una forma de buscar de manera eficiente esas señales, que fácilmente podrían confundirse con ruido, una marca aleatoria fruto del azar. Posiblemente, nuevos descubrimientos y el trabajo del telescopio espacial Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA), que consiguió elaborar el mapa de la radiación del Big Bang, puedan ayudar a resolver el misterio.

Fuentes: ABC.es

¿Quién descubrió el Big Bang?

Radiación de fondo de microondas, la prueba que confirma la teoría del Big Bangnoticias

- Un sacerdote católico teorizó sobre su existencia en los años 20 del siglo XX
- El equipo del físico George Gamow hizo los desarrollo matemáticos
- En 1968 se descubrió la primera evidencia palpable que confirma la teoría
Fue un sacerdote católico y astrónomo, el belga George Lamaître, el primero que hipotetizó en 1927 con la posibilidad de que el universo estaba comprimido en un pequeño punto, el ‘átomo primordial’, que en un momento dado se expandió y dio lugar a todo lo que conocemos ahora, incluido el espacio y tiempo. Él llamaba a este principio de los tiempos el ‘día sin ayer’.

Tan solo un par de años después, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubrió que las galaxias se alejan de nosotros a gran velocidad. También observó que cuanto más lejos están de nosotros más rápido se alejan. Tras analizar los datos concluyó que el universo se expande de manera uniforme. Esto significa que en algún instante del pasado todas las galaxias del universo estaban amontonadas en el mismo lugar al mismo tiempo.

Un par de décadas más tarde, en 1948, el físico de origen ruso George Gamow, quien hizo, junto a sus colaboradores estadounidenses Ralph Alpher y Robert Herman, losdesarrollos matemáticos pertinentes para dar forma de teoría científica a esta idea.

El modelo de Gamow empezaba una fracción de segundo después del Big Bang. Según sus cálculos en ese momento el universo tenía una temperatura de 10 billones de grados y era una sopa primigenia la denominó hílem, término que ya usaban los filósofos de la antigua Grecia. Estaría compuesta de fotones, neutrones, protones y electrones libres bañados por una potente radiación electromagnética.

Según los cálculos del equipo, la primera luz surgió cuando la temperatura disminuyó, circunstancia que permitió a los fotones, viajar. Esto sucedió cuando el universo era ya un bebé y tenía poco más de 380.000 años de edad. Calcularon que la temperatura del universo entonces sería de 270 grados Celsius bajo cero lo que corresponde a un radiación de muy baja energía, en el rango de las microondas.

Gamow acertó en casi todo, pero no en cómo formación de los elementos químicos. Este físico creía que los elementos químicos se formaron durante los primeros minutos de vida del universo. Erró. Su colaborador Alpher calculó que la etapa de síntesis de elementos duró poco más de 20 minutos y que le 99% de los elementos que se formaron eran helio e hidrogeno. El resto eran trazas de litio y berilio.

El resto de los elementos químicos se formaron millones de años después en el interior de las estrellas. Esto lo descubrió el astrofísico Fred Hoyle, un buen amigo de Gamow pero a la vez uno de los mayores enemigos de su teoría del Big Bang, que a su vez, paradójicamente acuño el nombre sin pretenderlo. Le parecía ridícula en cierta ocasión la describió con desprecio usando las palabras ‘Big Bang’. Tanto gancho tuvo la descalificación que se convirtió en el nombre oficial.

Una trompetilla para escuchar el eco del Big Bang
La confirmación observacional de esta teoría del llegó en 1965 con el descubrimiento de esa radiación de fondo de microondas, que hoy en día conocemos como ‘el eco del Big Bang’, que predijo el equipo de Gamow. La descubrieron los físicos Arno Penzias y Robert Wilson por casualidad, cuando estaban trabajando en otra cosa que no tenía nada que ver. Recibieron por ello el Nobel de Física en 1978.

Estaban trabajando en desarrollar el primer satélite de comunicaciones para conectar zonas de la Tierra muy alejadas unas de otras. Para ello, pusieron en órbita unminisatélite con forma de bola de metal. Enviaban una señal al satélite con una fuerte antena situada en Nueva Jersey, en Holmdel, que tenía forma de trompetilla. La llamaban 'el Cuerno de Holmdel'. La señal rebotaba en el satélite y era recogido por otra antena, que estaba en California.

Tras el experimento querían reciclar el cuerno. Querían usar la antena a modo de radiotelescopio, para captar ondas de radio. Así que se pusieron manos a la obra, buscaron todas las posibles fuentes de ruido que pudieran afectarlo, para eliminarlas, para que así la detección fuera más nítida. Pero había una débil señal de microondas que no conseguían hacer desaparecer y que no sabían de dónde venía.

Estuvieron buscando todo tipo de posibles fuente de las ondas, incluso a llegaron a pensar que la culpa era de los excrementos de las palomas, a las que les encantaba la trompetilla para anidar. La limpiaron a conciencia, pero nada ahí estaba la débil señal de microondas, siempre con la misma intensidad.

Se lo comentaron a un compañero, que les sugirió que consultaran con Robert Dicke y James Peebles, cosmólogos de la Universidad de Princeton. Ellos estaban construyendo un detector para capturar la radiación de microondas del Big Bang. Penzias les llamó para consultarles qué diantres era aquél ruido. Cuando Dicke colgó el teléfono le dijo a sus compañeros: "Chicos, se nos han adelantado".

Fuentes: Rtve.es

Espaldarazo definitivo a la teoría del Big Bang

Un equipo de científicos de Estados Unidos ha detectado por primera vez las llamadas “ondas gravitacionales primordiales” que se generaron tras la creación del Universo y que recorrieron el mismo durante su posterior periodo de inflación. Un impresionante descubrimiento logrado gracias a un telescopio situado en el Polo Sur que respaldaría la teoría más famosa sobre el inicio de todo.

Fuentes: Euronews

4.000 millones de años luz, la mayor estructura de todo el Universo

ROGER CLOWES
Fragmento del Gran Grupo de Cuásares localizado por Roger Clowes y su equipo

Es tan gigantesco que llega incluso a desafiar el Principio Cosmológico, una de las principales hipótesis de la Astronomía

La que es sin duda la mayor estructura del Universo acaba de ser descubierta por un grupo internacional de astrónomos, dirigidos por investigadores de la Universidad de Central Lancashire (UCLan). Se trata de un LQG (Large Quasar Group o Gran Grupo de Cuásares), yes tan grande que se necesitaría viajar en una nave a la velocidad de la luz durante 4.000 millones de años para recorrerlo de punta a punta. El equipo ha publicado su hallazgo en la revista mensual de la Royal Astronomical Society.

Los cuásares son nucleos muy activos de galaxias formadas durante la juventud del Universo y que durante "breves" periodos (que duran entre 10 y 100 millones de años), se vuelven extraordinariamente brillantes, y por lo tanto visibles a enormes distancias.

Desde la década de los ochenta del pasado siglo se sabe que los cuásares tienden a agruparse en "racimos" o estructuras de gran tamaño, formando grupos que los astrónomos conocen como LGQs.

Pero el LGQ identificado por Roger Clowes y sus colegas es tan enorme que llega incluso a desafiar el Principio Cosmológico, una de las principales hipótesis de la Astronomía que afirma que si se contempla el Universo a una escala lo suficientemente grande, éste aparece igual en todas partes, sin que importe desde dónde se realice la observación. El Principio Cosmológico, del que dependen las modernas teorías sobre el Universo, es asumido como cierto aunque jamás ha podido ser demostrado "más allá de una duda razonable".

"Aunque es difícil comprender la magnitud de este LQG -afirma Clowes-, podemos decir, definitivamente, que se trata de la estructura más grande jamás vista en todo el universo".

Para hacerse una idea de la magnitud de esta estructura, basta pensar que la Vía Láctea, nuestra galaxia, está a unos dos millones y medio de años luz de la galaxia más próxima, Andrómeda, lo que equivale a 0,75 megaparsecs. Un megaparsec (Mpc) es igual a 3,26 millones de años luz.

Un cúmulo de galaxias como el nuestro, formado por unos veinte miembros, puede medir dos o tres Mgp, y los LQC, mucho mayores, pueden llegar a tener hasta 200 Mgp (esto es, unos 650 millones de años luz) de diámetro.

Pero para que se cumpla el Principio Cosmológico y según predicen las teorías más reconocidas, no debería de haber en todo el Universo estructuras mayores de 370 Mpc (1.200 millones de años luz). Pero el grupo de cuásares encontado por Clowes y sus colegas tiene una dimensiones mucho mayores: 1.200 megaparsecs o, lo que es lo mismo, 4.000 millones de años luz, mil seiscientas veces más que la distancia que nos separa de Andrómeda.

"Todo esto -afirma Clowes- resulta muy emocionante, y también muy importante, ya que va en contra de nuestra comprensión actual de las escalas del Universo".

"Incluso viajando a la velocidad de la luz -prosigue el investigador- se tardarían 4.000 millones de años en cruzarla. Y esto es relevante no solo a causa de su tamaño, sino porque desafía el Principio Cosmológico, cuya validez no se discute desde los tiempos de Einstein. Nuestro equipo ha estado buscando otros casos que reafirmen nuestro hallazgo, y vamos a seguir investigando estos fenómenos tan fascinantes".

Fuentes: ABC.es

"No hubo Big Bang": plantean una teoría alternativa de la creación del universo

© NASA

Un físico teórico alemán propone una teoría alternativa de la creación del universo. Según su hipótesis, su origen no fue el Big Bang, sino una gran congelación de larga duración.

Aunque la teoría del Big Bang, propuesta por Georges Lemaitre en 1927, es la más aceptada, para muchos investigadores, el origen del universo continúa siendo un enigma.

Según Christof Wetterich, físico de la Universidad de Heidelberg (Alemania), el universo es el resultado de un largo y gélido periodo de transformación y no de un fuerte estallido como afirma la teoría del Big Bang. Es decir, no emergió tras una explosión caliente, sino tras una congelación, señala un artículo publicado por el portal Science News.

En su estudio presenta un modelo simple de tres parámetros sin la singularidad espaciotemporal en la que supuestamente se originó el universo. Además, Wetterich expresa sus dudas sobre la idea de que el universo está en constante expansión.

El investigador sostiene que, descartando la teoría del Big Bang, su modelo puede proporcionar una imagen más natural de la evolución cósmica.

"Los físicos son conservadores por naturaleza", afirma Afshordi, que duda de que la teoría alternativa del físico alemán consiga mucho respaldo en la comunidad científica. "Básicamente no tomamos ningún modelo en serio hasta que no tenemos otra opción", subrayó.

Según la investigadora Ruth Durrer, de la Universidad de Ginebra (Suiza), el documento de Wetterich es interesante. No obstante, no está segura de que aporte algún dato fundamentalmente nuevo a las investigaciones que se llevan a cabo respecto al origen del universo.

"Creo que este trabajo parece más revolucionario de lo que realmente es", dijo Durrer.

Fuentes: RT

Planck, Higgs y el Big Bang

Cuando pensamos en el origen del universo hay una pregunta inmediata que nos viene a la mente: ¿De verdad todo, incluso el tiempo mismo, empezó con el Big Bang? ¿Así fue como ocurrió realmente?

Algunos astrofísicos nos explican que el Big Bang es una idea, no un momento en el tiempo. Otros nos advierten: no es inconcebible la idea de que el cerebro humano no sea lo suficientemente capaz como para captar lo que realmente está detrás de todo. Mientras, los datos recogidos por el satélite Planck y las teorías se contradicen.
 

Gran reportaje con la presencia de los astrofísicos que luchan por explicar nuestro origen.


Fuentes : euronews

Un nuevo mapa del Universo en 3D

El mapa muestra todas las galaxias en el Universo local. Las azules están más cerca, y las rojas, más lejos, hasta 300 millones de años luz. U. Hawai

Un equipo internacional de investigadores, entre ellos la Universidad de Hawai en Manoa, ha trazado un mapa 3D de nuestro gigantesco «vecindario» en el Universo con un detalle como nunca antes se había conseguido. El mapa, que se presenta en un vídeo (proyecto Flujos Cósmicos), muestra no solo lo que se ve, la materia visible, sino también lo que no se ve, la materia oscura, alrededor de nuestra galaxia, la Vía Láctea, hasta una distancia de 300 millones de años luz.

La estructura a gran escala del Cosmos es una compleja red de grupos, filamentos y vacíos. Esos grandes vacíos están delimitados por los filamentos que forman supercúmulos de galaxias, las estructuras más grandes del Universo. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra en un supercúmulo de 100.000 galaxias.

Así como el movimiento de las placas tectónicas revela las propiedades del interior de la Tierra, los movimientos de las galaxias nos muestran información sobre los principales componentes del Universo: la energía oscura y la materia oscura. La materia oscura es materia invisible cuya presencia se puede deducir solo por su efecto sobre los movimientos de las galaxias y las estrellas, ya que no emite ni refleja luz. La energía oscura es la fuerza misteriosa que causa que se acelere la expansión del Universo.



Lo invisible

El vídeo captura con precisión no solo la distribución de la materia visible concentrada en las galaxias, sino también los componentes invisibles, los huecos y la materia oscura. La materia oscura constituye el 80% de la materia total de nuestro Universo y es la principal causa de los movimientos de las galaxias entre sí.



Según explican desde la Universidad de Hawai, con este mapa la comunidad científica tiene ahora una mejor representación de la distribución de las galaxias en movimiento a nuestro alrededor y una herramienta valiosa para la investigación en el futuro. Un artículo científico que explica la investigación detrás del vídeo se publicará en un próximo número de la revista Astronomical Journal. Ahora está disponible en Arxiv.


Fuentes : ABC.es

Planck cartografía las primeras luces del origen del Universo

Gracias a este satélite, lanzado en 2009 por la Agencia Espacial Europea, los científicos han realizado un nuevo mapa, mucho más preciso, de la radiación de fondo de microondas que se desprendió 380.000 años después del Big Bang. Las conclusiones de este experimento han sorprendido a los profesionales.

“Resulta que gran parte de esta imagen, gran parte de este mapa, encaja muy bien en nuestro modelo. Pero al mismo tiempo encontramos algo raro. Y aquí es donde las cosas se ponen interesantes, porque hemos visto cosas que no cuadran. En términos generales, las cosas que estamos encontrando no son como esperábamos” , explica Jan Tauber, ciéntifico del Proyecto Planck.

Para lograr unos buenos resultados, la misión tenía que lograr una resolución de imagen sin precedentes.

“Planck es el primer mapa del cielo en términos de longitud de onda. Con una frecuencia de cerca de 100GHz, que corresponden en longitud de onda a tan solo unos milímetros, hasta la misma frecuencia por diez, Planck es el primer instrumento en cartografiar todo el cielo en alta resolución”, dice Bruce Partridge, profesor de Astronomía de Haverford College.

Como resultado, Planck nos ha dado la mejor fotografía hasta el momento de la radiación de fondo. Esta imagen está haciendo pensar, y mucho, a las mentes más brillantes de Cambridge, Inglaterra. Incluso la teoría inflacionaria está siendo cuestionada por las observaciones realizadas por el satélite Planck.

“Estamos viendo unos patrones muy extraños que no esperábamos en la teoría inflacionaria, la más básica de todas. Por eso existe una posibilidad real de que tengamos una idea incompleta. Puede que nos hayamos equivocado, que esta teoría inflacionaria no se haya dado. Puede ser que hubiera una fase del universo anterior al Big Bang y en ella pudiéramos rastrear el origen del universo”, explica George Efstathiou, profesor de Astrofísica de la Universidad de Cambridge.



La misión Planck podría probar otras ideas sobre cómo fue el origen del universo. Es un rompecabezas. Por un lado, a pequeña escala, los datos encajan en el modelo teórico perfectamente, pero a mayor escala la señal procedente de la radiación de fondo de microondas es mucho más débil de lo que se esperaba.

“¿Podemos hallar una explicación teórica que conecte los diferentes fenómenos que se han observado, las pequeñas discrepancias, con la teoría inflacionaria? Ahí está el potencial para un cambio de paradigma porque, de momento, no hay ninguna explicación teórica obvia que conecte las anomalías que hemos observado. Pero si encontráramos una teoría que relacionara estos fenómenos anteriormente independientes, daría una nueva dirección a la física”, prosigue el profesor Efstathiou.

“Este mapa no contradice los resultados que ya habíamos obtenido, por ejemplo, la expansión del universo se ha medido, está ahí, no va a cambiar”, dice Jan Tauber, científico de la ESA y de la misión Planck. “Lo que cambia es nuestra visión de cómo comenzó el universo, qué fenómenos han ocurrido para que se originara lo que la gente llama el Big Bang”.

Parece que esta misión promete arrojar luz sobre lo que ocurrió en los inicios de la humanidad.

Fuentes : space euronews

El satélite Planck obtiene el mapa más detallado hasta el momento del universo primitivo

ESA

Anomalías reveladas por Planck

Planck toma la primera fotografía del Universo primitivo

-Planck ha recogido datos de una luz impresa en el cielo después del Big Bang
-El mapa nos acerca a conocer el origen del universo o de las galaxias
-Los nuevos datos permitirán esclarecer enigmas del universo inexplicados

Animación de la radiación analizada por Planck

• Animación de la radiación analizada por Planck

El telescopio de la Agencia Espacial Europea (ESA), Planck, que fue enviado al espacio en 2009 con el objetivo de estudiar la radiación fósil primigenia del Big Bang, acaba de obtener el mapa más detallado hasta el momento del Fondo Cósmico de Microondas (en inglés, CMB, Cosmic Microwave Background). Se trata de la radiación que llenó el universo inmediatamente después del Big Bang, y la imagen pone de manifiesto que existen rasgos que cuestionan las bases de la actual comprensión del universo.

La imagen, que se ha presentado en una rueda de prensa en la sede central de la ESA en París, está basada en los datos recopilados durante 15 meses y medio por Planck. Es la primera fotografía de la luz primitiva del cielo en su conjunto tomada en la misión, una luz impresa en el cielo cuando tenía 380.000 años, según ha informado la ESA.

ESA

El Fondo Cósmico de Microondas obtenido por el satélite europeo Planck.

Planck toma la primera fotografía del Universo primitivo

Análisis de la formación del universo

En esos años , el joven universo estaba formado por una 'densa sopa' de protones, electrones y fotonesque interactuaban a 2.700 grados centígrados. Cuando los protones y los electrones se unieron para formar átomos de hidrógeno, la luz se liberó. Así como el universo se ha ido expandiendo, esta luz se ha extendido hasta longitudes de onda de microondas, el equivalente a una temperatura de 2,7 grados sobre el cero absoluto.

ESA

Zoom de la historia del Universo revelada por Planck

El Fondo Cósmico de Microondas muestra pequeñas fluctuaciones de temperatura que se corresponden con regiones con ligeras diferencias de densidades en los primeros tiempos. Representan las semillas de toda la estructura posterior, es decir, de las estrellas y las galaxias actuales.
De acuerdo con el modelo estándar de la cosmología, las fluctuaciones decrecieron inmediatamente después del Big Bang y se extendieron cosmológicamente hacia grandes escalas durante un corto período de expansión acelerada conocido como 'inflación'. 

ESA

Clústers galácticos conectados por un puente de gas.

Planck fue diseñado para mapear estas fluctuaciones a través del cielo al completo con una resolución y sensibilidad inéditas hasta el momento. Al analizar la naturaleza y distribución de las semillas de la imagen obtenida por Planck, se puede determinar la composición y evolución del universo desde su nacimiento hasta el día de hoy.

Precisión de Planck

Asimismo, el mapa confirma el modelo estándar de la cosmología con gran precisión y establece un nuevo punto de referencia en la declaración de contenidos del universo. También hará posible descubrir algunas "peculiares características" inexplicadas hasta ahora que podrían requerir de la nueva Física para ser entendidas. 

ESA

Una imagen del satélite Planck

"Desde la publicación de la primera imagen de Planck en 2010, hemos ido extrayendo y analizando todas las emisiones que reposan entre nosotros y la primera luz del universo, que han revelado el Fondo Cósmico de Microondas con el mayor detalle hasta ahora", ha señalado el experto de la Universidad de Cambridge, George Efstathiou.

Por su parte, el director General de la ESA, Jean-Jacques Dordain, ha destacado "la extraordinaria calidad de este retrato de la infancia del universo realizado por Planck" ya que permite "ir apartando capas hasta observar directamente sus cimientos, demostrando que nuestro mapa del cosmos dista mucho de estar completo".

ESA

Instrumento focal de Planck

Nueva composición cósmica

Gracias a los datos proporcionados por Planck los científicos han podido refinar más su conocimiento acerca de la composición del universo. Antes se pensaba que estaba formado en un 4,5% de materia normal, en un 22,7% de materia oscura y en un 72,8% de energía oscura -una fuerza misteriosa de la que se piensa que aceleró la expansión del universo-.

Según ha explicado George Efstathiou, los nuevos datos han permitido saber que en realidad la materia ordinara supone un 4,9%, la materia oscura un 26,8% y la energía oscura un 68,3%. "El universo está lleno de materia oscura que no interactúa igual que la materia normal y no sabemos exactamente qué es", ha señalado.

ESA

Primer plano del telescopio de Planck

¿Cuándo nació el universo?

Los datos revelados por Planck establecen un nuevo valor por el que el universo se está expandiendo hoy en día, conocido como la constante Hubble: 67,15 kilómetros por segundo por megapársec, que es significativamente menor al valor estándar considerado hasta ahora en astronomía. Así, el universo tendría 13,82 mil millones de años de antigüedad.

Anomalías reveladas por Planck

Según señala la ESA, uno de los más sorprendentes descubrimientos hechos con el mapa es que las fluctuaciones de temperatura en grandes escalas angulares no coinciden con las vaticinadas en el modelo estándar, ya que sus señales no son tan fuertes como se esperaba en la estructura de una escala más pequeña revelada por Planck.

Otro descubrimiento es una asimetría en la media de temperaturas en los hemisferios opuestos del cielo, que también va en contra de las predicciones del modelo estándar de que el universo debería ser similar en cualquier dirección que miráramos.

Además, un punto frío se extiende sobre un parche del cielo que es más grande de lo que se creía. La asimetría y el punto frío ya se habían detectado con el predecesor de Planck, la misión de la NASA WMAP, pero se ignoraron al tener dudas sobre su origen cósmico.

Anomalías reveladas por Planck

• Anomalías reveladas por Planck

Una posible manera de explicar estas anomalías es proponer que el universo no es el mismo en todas las direcciones en una escala mayor que la que podemos observar. Los rayos de luz del CMB podrían haber tomado una ruta más complicada a través del universo de lo que se había dilucidado previamente, resultando en algunos de los patrones inusuales observado hoy en día.

El profesor Efstathiou ha subrayado que el próximo reto será "construir un nuevo modelo que prediga las anomalías y la relación entre ellas". "La cosmología no ha acabado, esperemos que los datos revelados por Planck animen a producir más trabajo teórico y que sean explotados por la comunidad. Hay más datos por venir", ha sentenciado el experto.

Fuentes ESA, RTVE

Una cuestión por resolver: ¿qué forma tiene el universo?

Dibujar el cosmos exige mirar el borde de un abismo. Da vértigo, pero la curiosidad y un extraño morbo nos asedian. Muchos físicos y astrónomos se han embarcado en esta misión, trazando teorías para todos los gustos sobre una cuestión por resolver: ¿qué forma tiene el universo?
Según los científicos, el universo podría ser cerrado, infinito, plano o curvo, retorcido como una cinta de Moebius o enredado como una maraña de lana. Cada uno tiene sus preferencias, aunque apenas hay certezas. Para el resto de los mortales, lo lógico es preguntarse si tiene sentido hablar siquiera de una ‘forma’ para el cosmos.

“Cuando hablamos de la forma del universo nos referimos a la geometría del espacio-tiempo, que va evolucionando”, advierte Mariano Moles, investigador y director del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón. La Teoría de la Relatividad de Einstein dice que el espacio y el tiempo son inseparables, así que nos topamos con un objeto de cuatro dimensiones imposible de visualizar. Pero podemos simplificar y obtener fotos de él en cada momento, “aunque en el instante cosmológico después será distinto”, advierte Moles.

Una mirada desde fuera

Una opción es retratar el entorno desde dentro del propio universo para obtener su curvatura o forma local. La otra es estudiar su forma global o topología. “La topología es la forma que veríamos desde fuera. Claro que ‘fuera’ del universo no existe”, afirma Eduard Salvador, catedrático de Astrofísica de la Universidad de Barcelona. Este es uno de los grandes problemas: no podemos salir a mirar el ‘todo’.

“Estamos limitados para entender cuerpos en tres dimensiones por estar nosotros mismos inmersos en un mundo tridimensional”, apunta Vicente Muñoz, catedrático de Geometría y Topología de la Universidad Complutense de Madrid y autor del libro La forma del universo. Nos pasa lo mismo que a los ‘chatoides’, seres planos inventados por Eduardo Battaner, catedrático de Cosmología de la Universidad de Granada.

Los chatoides habitan en la superficie de una esfera y solo perciben la longitud y la anchura. Para ellos el mundo es un plano que se extiende indefinidamente; sin embargo, si emprenden un viaje con rumbo constante, después de recorrer una circunferencia entera llegarán al mismo punto y serán capaces de comprender que viven en ‘algo parecido’ a la superficie de una esfera.

Esto mismo, en una dimensión más, es lo que intentan hacer algunos para estudiar la forma global del cosmos. “En un universo cerrado, deberían producirse repeticiones de algún tipo cuando miramos a lo lejos –explica Eduard Salvador–. Pero hasta el momento no hay observaciones que puedan confirmar ninguna hipótesis de topología. Las repeticiones son muy difíciles de detectar y ni siquiera se sabe si se darán, así que no se trabaja mucho en esta línea”.

Después de todo, el universo es plano

El estudio de la curvatura del espacio está dando mejores frutos. La respuesta es casi unánime: el universo es plano. Es lo que confirman observaciones independientes sobre las anisotropías de la radiación de fondo, lentes gravitatorias, la distribución de materia a gran escala, la temperatura del gas dentro de los cúmulos, etc. “No nos referimos a que sea como un folio, sino a que se cumplen las propiedades de la geometría euclídea”, explica Salvador. “Es decir, si lanzamos dos haces de luz paralelos, nunca se acercarán o se alejarán, como sucedería si fuera curvo”, describe José Alberto Rubiño, cosmólogo del Instituto de Astrofísica de Canarias.

La gran herramienta para estudiar el universo es la radiación de fondo de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), el eco electromagnético del Big Bang. Tras siete años de observaciones, la Sonda Anisotrópica de Microondas Wilkinson (WMAP) de la NASA ha trazado en 2011 el primer plano completo del cielo de microondas en alta resolución. “Hasta ahora, la mejor determinación de la forma del universo la ha aportado el WMAP”, asegura a SINC Charles Bennett, investigador principal del proyecto. Si nos fiamos de la NASA, podemos asumir con un margen de error de un 0,5% que estamos en una geometría plana.

Quizá estos datos nos lleven a alguna forma global. Charles Bennett contesta: “si la curvatura es nula, entonces el universo global no puede ser esférico”. ¿Podemos entonces olvidarnos de la esfera? “No”. El especialista de la Nasa recuerda que las observaciones siempre tendrán alguna incertidumbre. “En este momento nuestras medidas son indistinguibles de la curvatura nula, pero no podemos desechar la geometría esférica. Eso sí, el radio de curvatura sería enorme”, explica Bennet.

Algunas verdades universales

Tenemos sobre la mesa todas las opciones: abierto o cerrado, finito o infinito. “No sabemos si el cosmos es finito o infinito. Sí podemos asegurar que la región que podemos ver es finita”. Bennett se refiere al ‘horizonte cosmológico’, un límite infranqueable a partir del cual no se puede saber absolutamente nada. Hoy podríamos conocer, como mucho, los objetos que estén a distancias inferiores a 13.700 millones de años luz, es decir, lo que ha recorrido la luz desde el Big Bang. “La luz de todo lo que esté más lejos aún no nos ha llegado”, afirma Rubiño.

Pero que no se pueda observar no significa que no exista. “Hay pruebas que muestran que el universo es mucho más grande. Si su tamaño fuera menor que 70.000 millones de años luz, entonces veríamos múltiples copias en los mapas de microondas. Hemos buscado este patrón y no lo hemos visto. Esto nos permite situar una cota del mínimo tamaño que tiene el universo”, afirma a SINC David Spergel, profesor de astrofísica en la Universidad de Princeton (EE UU). “También podemos asegurar que no tiene bordes”, añade Rubiño.

Recapitulando: es limitado en el tiempo, es mayor de lo que vemos, no tiene bordes, pero ¿es infinito? El concepto se escapa de nuestras manos y da lugar a paradojas. Spergel plantea una de las más inquietantes: “Sabemos que hay un número finito de átomos en cada ‘parche’ observable del espacio (de radio 13.700 millones de años luz) y las maneras de recolocarlos también son finitas. Nuestra existencia viene determinada por una recombinación de átomos concreta. En un universo infinito tendría que haber otros lugares en los que se volviera a dar esta combinación. De hecho, infinitos lugares. Por tanto, existirían infinitas copias de nosotros mismos. Esto es raro”.

Si para el lector lego esto es un galimatías, los cosmólogos tampoco se sienten cómodos con estos trabalenguas. “Yo, personalmente, prefiero un universo finito, aunque muy grande”, admite Spergel.

Atrapados por nuestra visión finita

Si el universo es más grande que el horizonte cosmológico, puede que nunca lleguemos a conocer su forma global. El espacio podría ser finito, pero tan grande que cualquier señal de su finitud esté fuera de nuestro alcance. “No puede observarse más allá del horizonte cosmológico. Eso violaría el principio de la velocidad finita de la luz –afirma Battaner–. Lo que está más allá puede vislumbrarse por la teoría, pero no por la observación”.

La verdad es que, hasta ahora, ‘mirar’ a través de la teoría nos ha permitido saber muchas cosas. “Tenemos un modelo cosmológico que puede explicar todas las medidas, incluyendo las geométricas, con solo seis parámetros”, afirma Benett. Es la Teoría de la Inflación, la revisión del Big Bang que sitúa un periódico de inflación dramático y exponencial en el comienzo del universo.

“Fuera como fuese la curvatura inicial, el cosmos se ‘aplastó’ por la enorme expansión, hasta llegar a un estado prácticamente plano. A partir de entonces, ha seguido expandiéndose y enfriándose. Conocemos su contenido: un 73% de energía oscura, 23% de materia oscura y 4% de átomos. Sabemos que tiene 13.700 millones de años. Entendemos muchas cosas, pero hay todavía tantísimas otras que no comprendemos”, admite el experto de la NASA.

Para los que tienen que ver para creer, los métodos observacionales todavía tienen mucho que ofrecernos. “El camino más prometedor es el que proporcionó WMAP, aunque su sucesor, el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA) está ya orbitando y midiendo con una sensibilidad de tres a diez veces mayor que el WMAP. A principios de 2013 ofrecerá datos que nos permitirán conocer la geometría del universo”, anticipa Battaner. Bueno, digamos ‘conocer mejor’. En particular, corroborar las correcciones de la inflación.

“Analizando las anisotropías de la radiación observada por Planck, podremos afirmar, o no, que vivimos en un universo plano, dominado por la energía oscura, que terminará en un ‘gran desgarrón’, con una expansión indefinidamente cada vez más rápida”. Entonces, seremos capaces de ver con un poco más de precisión qué se esconde en el fondo del abismo.

Triángulos en el cielo

A partir de observaciones del Fondo Cósmico de Microondas, la misión WMAP ha determinado, con un margen de error del 0,5%, que el universo es plano. “Si dibujas un triángulo enorme en la superficie de la Tierra, la suma de los ángulos será mayor a 180 grados, porque es curva. La misión espacial WMAP ha hecho el mismo razonamiento en tres dimensiones: sobre un triángulo tridimensional que se extiende sobre vastas regiones del espacio ha mostrado que la naturaleza del espacio es euclídea, es decir, que su curvatura es cero”, afirma Charles Bennett.

La curvatura, que describe la geometría local, está íntimamente relacionada con la densidad y con el destino del universo. La distribución de la materia y la energía determina la relación entre las fuerzas que mueven el cosmos a gran escala: la expansión y la gravedad. Según venza una o la otra, el mundo sufrirá una contracción que le llevará al colapso, una expansión acelerada que lo desgarrará, o quedará en equilibrio hasta la muerte térmica.


Fuentes : Ágata A. Timón | SINC - http://www.noticiasciencias.com/2011/12/una-cuestion-por-resolver-que-forma.html

La energía oscura es real, dicen los astrónomos

La energía oscura, una misteriosa sustancia que se cree que la aceleración de la expansión del Universo está realmente allí, según un equipo de astrónomos de la Universidad de Portsmouth y la Universidad LMU de Múnich.Después de un estudio de dos años dirigido por Tommaso Giannantonio Crittenden y Robert, los científicos concluyen que la probabilidad de su existencia es de 99,996 por ciento. Sus hallazgos se publican en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Una impresión visual de los datos utilizados en el estudio.Las pertinentes extragalácticos mapas se representan como conchas de aumentar la distancia desde la Tierra de izquierda a derecha. Lo más cercano que ve es nuestra galaxia, la Vía Láctea, que es una fuente potencial de ruido para el análisis. Después de esto son seis proyectiles que contienen mapas de los millones de galaxias distantes utilizados en el estudio. Estos mapas se producen utilizando diferentes telescopios en diferentes longitudes de onda y están codificados por colores para mostrar más densos cúmulos de galaxias son las regiones rojas y bajo denso como el azul. Hay agujeros en los mapas debido a los cortes de calidad de datos. La cáscara pasado, la mayor muestra de la temperatura del fondo cósmico de microondas del satélite WMAP (rojo es cálido, el azul es frío), el cual es la imagen más lejana del Universo visto, unos 46 millones de años luz de distancia.El equipo ha detectado (a 99,996% de significación) correlaciones muy pequeñas entre estos mapas en primer plano (a la izquierda) y el fondo cósmico de microondas (a la derecha). Créditos Fotográficos: Tierra: NASA / BlueEarth; Vía Láctea: ESO / S. Brunier; CMB: NASA / WMAP. Haga clic para una imagen de alta resolución.

Profesor Bob Nichol, un miembro del equipo de Portsmouth, dijo: "La energía oscura es uno de los grandes misterios científicos de nuestro tiempo, por lo que no es de extrañar que tantos investigadores cuestionan su existencia.

"Pero con nuestro nuevo trabajo que estamos más seguros que nunca de que este componente exótico del universo es real - incluso si todavía tenemos ni idea de en qué consiste".

Hace una década, los astrónomos observan el brillo de las supernovas distantes se dio cuenta de que la expansión del universo parece estar acelerándose. La aceleración se atribuye a la fuerza de repulsión asociada con la energía oscura ahora piensa que forma el 73 por ciento del contenido de la cosmos. Los investigadores que hicieron este descubrimiento recibió el Premio Nobel de Física en 2011, pero la existencia de la energía oscura sigue siendo un tema de debate caliente.

Muchas otras técnicas han sido utilizadas para confirmar la realidad de la energía oscura pero son sondas o bien indirecta del universo acelerado o es susceptible a sus propias incertidumbres. Una clara evidencia de la energía oscura proviene del efecto integrado Sachs Wolfe nombre de Rainer Sachs y Wolfe Arthur.

El fondo cósmico de microondas, la radiación del calor residual del Big Bang, es visto por todo el cielo. En 1967, Sachs y Wolfe propuso que la luz de esta radiación se volvería un poco más azul a su paso por los campos gravitatorios de grumos de materia, un efecto conocido como corrimiento al rojo gravitacional.

En 1996, Robert Crittenden y Neil Turok, ahora en el Instituto Perimeter de Canadá, llevó esta idea al siguiente nivel, lo que sugiere que los astrónomos pueden buscar estos pequeños cambios en la energía de la luz, o fotones, comparando la temperatura de la radiación con mapas de galaxias en el universo local.


En ausencia de la energía oscura, o una gran curvatura del universo, no habría correspondencia entre estos dos mapas (el fondo de microondas cósmico distante y la distribución de galaxias relativamente cercano), pero la existencia de la energía oscura podría llevar a la extraña, efecto contrario a la intuición, donde los fotones del fondo cósmico de microondas ganaría energía al pasar por grandes trozos de masa.

El Sistema Integrado Sachs efecto Wolfe fue detectado por primera vez en 2003 y fue visto inmediatamente como una prueba que corrobora la energía oscura, que ofrece en el "descubrimiento del año" por la revista Science. Pero la señal es débil como la correlación esperada entre los mapas es pequeño y por lo que algunos científicos sugirieron que fue causada por otras fuentes, como el polvo de nuestra galaxia. Desde la primera Integrado Sachs Wolfe papeles, varios astrónomos han cuestionado las detecciones originales del efecto y por lo tanto llamó a algunos de la mayor evidencia hasta ahora de la energía oscura en tela de juicio.

En el nuevo estudio, el producto de casi dos años de trabajo, el equipo ha vuelto a examinar todos los argumentos en contra de la detección Integrado Sachs Wolfe, así como la mejora de los mapas utilizados en la obra original. En su análisis concienzudo, concluyen que existe la posibilidad de 99,996 por ciento que la energía oscura es responsable de las partes más calientes de los mapas del fondo cósmico de microondas (o el mismo nivel de importancia como el reciente descubrimiento del bosón de Higgs).

"Este trabajo también nos habla de las posibles modificaciones a la teoría de Einstein de la relatividad general", señala Giannantonio Tommaso, autor principal del estudio.



"La próxima generación de fondo de microondas cósmico y estudios de galaxias debería proporcionar la medición definitiva, ya sea que confirma la relatividad general, incluyendo la energía oscura, o incluso más intrigante, exigiendo una comprensión completamente nueva de cómo funciona la gravedad."

El Universo - Materia oscura

Fuente :  http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2167-dark-energy-is-real-say-portsmouth-astronomers

El nacimiento de una nueva tierra

Los 424 años luz de nuestro planeta, un planeta rocoso como preparación de la tierra, en órbita alrededor de una de las estrellas del sistema HD 113766 binario.
Los datos fueron obtenidos por el telescopio espacial Spitzer y difundidos por la agencia espacial estadounidense NASA. En la foto, los dos puntos blancos representan las dos estrellas. El círculo marrón alrededor de la estrella más cercana es un gran cinturón de asteroides, que es unas 100 veces el tamaño del cinturón de rocas ubicado en el sistema Solar. La correa de material rocosa representa las primeras etapas de planetas en formación, cuando la Unión de los granos de polvo forma las rocas. Para colisionar, estos resultado de rocas de formas incluso más masivas estrellas, los planetas enanos llamados. La correa está situada en el centro de la zona habitable, donde el agua puede permanecer en forma líquida. 

Más alejado del centro del sistema, un anillo blanco muestra una concentración de polvo congelado, que contiene aproximadamente seis veces más material del que el cinturón ubicado en el centro del sistema binario.
Mirando y estudiando la formación de planetas rocosos encontramos cada vez más sobre la formación de nuestro propio planeta.