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29 de octubre de 2021

Descubren que la Tierra y todo el Sistema Solar están 'atrapados' en el interior de un enorme túnel magnético

El cielo tal y como aparecería si pudiéramos ver en el rango de las ondas de radio. Las líneas muestran la orientación del campo magnético - Pixabay/wal_172619, editada por J. West.

Se trata de una gigantesca estructura de 1.000 años luz de largo que hasta ahora no había sido vista por los astrónomos

Nuestro planeta, junto al resto del Sistema Solar y algunas estrellas cercanas, parece estar 'atrapado' en el interior de un gigantesco 'túnel magnético'. Y los científicos no saben muy bien por qué.

El túnel, descubierto por un equipo de astrónomos de la Universidad de Toronto bajo la dirección de Jennifer West, del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de esa universidad, no puede distinguirse a simple vista, pero resulta visible en el rango de las ondas de radio. Tiene una longitud de mil años luz y, según proponen los investigadores en un nuevo estudio publicado en 'The Astrophysical Journal', es la mejor explicación para dos brillantes estructuras emisoras de ondas de radio, la North Polar Spur (Espolón Polar Norte) y la Fan Region (Región de los Abanicos), que hasta ahora se consideraban separadas.

West y sus colegas, en efecto, creen que las dos estructuras podrían formar parte de un todo mayor, aunque están ubicadas en distintos lugares del espacio. «Si tuviéramos ojos capaces de ver la luz de radio y levantáramos la vista al cielo -explica la astrónoma-, veríamos esta gran estructura en forma de túnel en casi todas las direcciones en que miráramos».

Los astrónomos conocen la North Polar Spur y la Fan Region desde hace décadas, pero la mayoría de los estudios sobre ellas las han considerado hasta ahora de forma individual. Webb y sus colegas, sin embargo, creen que forman parte de una misma unidad mucho mayor. Hechas de partículas cargadas y un campo magnético, ambas estructuras tienen la forma de cuerdas alargadas, se encuentran, respectivamente, a unos 350 años luz de nosotros y tienen una longitud de cerca de 1.000 años luz, lo que más o menos equivale a dos billones de veces la distancia que hay entre Madrid y Moscú.

West se fijó por primera vez en estos dos largos filamentos magnéticos hace 15 años, y más recientemente elaboró un modelo por computadora para calcular cómo se verían desde la Tierra. Después, fue variando la forma y la ubicación de las dos partes conocidas hasta que coincidieron con lo que realmente ven los telescopios. Gracias a eso pudo reconstruir finalmente la estructura completa, y mostrar también cómo se vería desde nuestro planeta.

«Hace unos años -recuerda West-, uno de nuestros coautores, Tom Landecker, me habló de un artículo de 1965 de los primeros días de la radioastronomía. Basándose en los datos brutos disponibles en aquél momento, los autores (Mathewson & Milne) especularon que estas señales de radio polarizadas podrían surgir del Brazo Local de la Galaxia desde su interior. Ese estudio me inspiró a desarrollar esta idea y vincular mi modelo a los datos, mucho mejores, que nos brindan
nuestros telescopios en la actualidad».

Mapa de la galaxia que muestra la situación y el tamaño del túnel magnético recién detectado - Imagen original de NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech) con anotaciones de J. West

Estamos dentro del túnel

El hallazgo situaría a nuestro Sistema Solar, junto a un pequeño fragmento de la galaxia, en el interior de este túnel magnético gigante. Esta clase de filamentos, sin embargo, no son exclusivos de nuestra región de espacio sino que se han detectado en varias otras regiones de la galaxia. Y se ha comprobado que no solo pueden irradiar ondas de radio, sino también otros tipos diferentes de luz. Por ejemplo, se han detectado ya estructuras filamentosas que emiten luz óptica cerca de los restos de enormes explosiones estelares, en nubes moleculares y también en las paredes de las llamadas 'chimeneas galácticas', enormes cavidades creadas por explosiones sucesivas de supernovas y a través de las cuales fluye gas caliente desde el disco hasta el halo galáctico.

De hecho, algunos estudios han llegado incluso a sugerir que los filamentos en espiral de gas molecular podrían ser los 'huesos' que forman el 'esqueleto' de la Vía Láctea.

Ahora, el próximo paso será confirmar los hallazgos con nuevas observaciones detalladas de las regiones simuladas, que se usarán a su vez para refinar el modelo. West espera que, de esta forma, podrá mejorar la capacidad de los astrónomos para comprender otros filamentos magnéticos detectados alrededor de nuestra galaxia. Otra posibilidad intrigante es que todas esas cuerdas magnéticas invisibles podrían ser solo una pequeña parte de una estructura galáctica mucho mayor.

Los campos magnéticos, explica West, no existen de forma aislada. Todos deben conectarse entre sí. «Entonces, el siguiente paso es comprender mejor cómo este campo magnético local se conecta, tanto al campo magnético galáctico a mayor escala como a los campos magnéticos a menor escala de nuestro Sol y de la Tierra. Creo que es increíble imaginar que estas estructuras están en todas partes cada vez que miramos hacia el cielo nocturno».

Fuentes: ABC

1 de julio de 2020

Este nuevo sistema planetario es candidato para la búsqueda de vida extraterrestre

Este nuevo sistema planetario alberga con seguridad dos supertierras y hay indicios de una tercera, ubicada en la zona de habitabilidad.

En los últimos 25 años, se han detectado más de 4.000 planetas fuera de nuestro sistema solar. Lo que en 1995 fue un hito histórico hoy se ha convertido en algo relativamente frecuente. Sin embargo, cada uno de esos hallazgos sigue siendo de gran importancia. Además, algunos lo son especialmente. Es el caso del nuevo sistema planetario descubierto recientemente en el marco de la colaboración internacional RedDots, en la que participan tres centros españoles: el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE).

Es un descubrimiento importante por diversas razones, pero sobre todo porque cuenta con algunas de las condiciones necesarias para contener planetas susceptibles de albergar la vida.

‘Virtudes’ del nuevo sistema planetario

MARK GARLICK/PA WIRE Dada la cercanía a GJ 887, los planetas recién descubiertos tienen órbitas más cortas que la de Mercurio alrededor del Sol.

Este nuevo sistema planetario está “presidido” por la estrella GJ887, una enana roja ubicada a 10’7 años luz de nosotros.

Se encuentra a 10'7 años luz de nosotros 

Cuenta con varias diferencias en comparación a nuestro Sol. Por ejemplo, es mucho más pequeña, con aproximadamente la mitad de masa, y su temperatura es 2.100ºC más baja.
No obstante, es interesante por ella en sí y por los planetas que se han hallado a su alrededor. De momento se han detectado dos supertierras, bautizadas como GJ887b y GJ887c. Se les denomina con el término “supertierra” por tener una masa entre 1 y 10 veces superior a la de nuestro planeta. Concretamente, en estos casos es 4 y 7 veces mayor, respectivamente.

Ninguno se encuentra en la zona de habitabilidad, que hace referencia a la distancia concreta de su estrella en la que la temperatura es adecuada para albergar agua líquida y, con ella, vida. Sin embargo, el más grande se encuentra justo en el borde interno de esta región.

Además, aunque aún no se ha podido corroborar con seguridad, también han encontrado indicios de la existencia de una tercera supertierra, que sí que se encontraría en dicha área.

El sistema planetario compacto más cercano

Un nuevo sistema planetario se hace más interesante cuanto más cerca se encuentra del nuestro.
Este es muy importante en ese aspecto, ya que solo hay dos más cercanos: el de Próxima Centauri y el de Wolf359, ubicados a 4’2 y 7’9 años luz.


Es el tercer sistema planetario más cercano al nuestro
Sin embargo, cuenta con ventajas de las que no dispone ninguno de ellos. Para empezar, es más compacto, lo cual significa que los planetas se encuentran todos a poca distancia de su estrella.

Por otro lado, GJ887 es mucho más estable que las otras dos anfitrionas. Al contrario que la mayoría de enanas rojas, no cuenta con una actividad magnética muy intensa, por lo que sería más susceptible de albergar planetas con vida. Sus descubridores, cuyos hallazgos se cuentan en Science, llegaron a esta conclusión tras analizar los datos del
espectrógrafo HARPS y de otros instrumentos similares extraídos durante 20 años.


No han detectado fulguraciones, que pondrían en peligro la vida en alguno de sus planetas,
por lo que es una buena noticia.


Un puntito en el universo

Todas las cualidades antes mencionadas, junto al alto brillo aparente, que la sitúa como la enana roja más masiva de su entorno, convierten a esta estrella en un punto interesante en el que centrar la vista. O, más bien, los telescopios.

Y es que, gracias a instrumentos como el telescopio James Webb, cuyo lanzamiento se planea para el próximo año, se podría analizar la presencia de moléculas o atmósferas concretas en sus planetas, en busca de indicios de vida.
Han pasado 25 años, sí, pero la búsqueda de exoplanetas sigue arrojando candidatos muy interesantes.

Fuentes: hipertextual

9 de junio de 2020

Descubren pruebas de que hay todo un sistema solar en la estrella más cercana al Sol

Representación artística de Próxima b, una tierra que también está en la órbita de Próxima Centauri - ESO/M. Kornmesser

Una nueva investigación ha confirmado la existencia de Próxima c, una fría supertierra, en la órbita de Próxima Centauri, a 4,4 años luz de distancia

Hace tan solo unos días de la publicácion del artículo sobre una investigación que acababa de confirmar la existencia de Próxima b, un exoplaneta parecido a la Tierra en la estrella más cercana al Sol. Pero la estrella que cobija a esta tierra, de nombre Próxima Centauri, está dando mucho más que hablar estos días. Varias investigaciones están señalando la posibilidad de que allí existan más planetas, aparte de Próxima b: todo un sistema solar por descubrir y observar con la próxima generación de instrumentos.

Esta semana, Fritz Benedict, investigador emérito en el Observatorio McDonald, en la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, anunció unos hallazgos que confirman un estudio anterior que sugería la existencia de Próxima c, un mundo frío situado más allá de Próxima b. Gracias al análisis de viejos datos recogidos por el telescopio espacial Hubble, el astrónomo asegura haber dado con pruebas de que existe un mundo, que podría ser una supertierra o un minineptuno, que tarda 1.907 días en dar una vuelta alrededor de Próxima Centauri. Sus hallazgos fueron publicados esta semana en el encuentro anual de la « American Astronomical Society», celebrado virtualmente por la pandemia de coronavirus.

Descubrimientos en Próxima Centauri

Próxima b fue descubierto en 2016 por el equipo del español Guillem Anglada-Escudé, a través del método de la velocidad radial: éste no se basa en observar directamente los planetas ni en detectar los tránsitos, las bajadas de brillo que provocan los planetas al pasar por delante de sus estrellas, sino en estudiar el efecto de su masa sobre el movimiento de las estrellas. Gracias a esto se puede deducir la masa y la distancia a la que está el planeta de su estrella, pero se vuelve necesario hacer más observaciones para afinar los parámetros y confirmar los hallazgos.

Método de detección de la velocidad radial: El movimiento circular de la estrella permite estimar la masa del exoplaneta. Cuando la estrella se acerca, en relación con la Tierra, su radiación se desplaza hacia el azul, y cuando se aleja, hacia el rojo. Ese desplazamiento permite medir su velocidad y deducir cómo es el planeta

Como ya hemos dicho al principio del artículo, hace unos días un estudio dirigido por astrónomos del observatorio de Ginebra (Suiza) confirmaba la existencia de Próxima b y mejoraba las estimaciones sobre su masa. Pero además de eso, estos científicos sugerían la existencia de un nuevo planeta en Próxima Centauri. Aunque Próxima b está muy cerca de su estrella, siete veces más cerca de ella que Mercurio del Sol, los astrónomos encontraron indicios de que podría haber otro pequeño mundo situado todavía más cerca. Podría ser que aparte de Próxima b hubiera un mundo todavía más interior.

Un posible nuevo planeta: Próxima c

La historia no acaba aquí. A principios de este año el equipo de Mario Damasso, del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), en Italia, propuso la existencia de Próxima c, otro planeta situado en la órbita de Próxima Centauri pero mucho más lejos que Próxima b. A través de la técnica de la velocidad radial, Damasso y colegas concluyeron que este exoplaneta está a una distancia un 50% mayor a la que está la Tierra del Sol y que tiene entre cuatro y ocho masas terrestres.

Estos días, la investigación impulsada por Fritz Benedict, astrónomo del Observatorio McDonald, ha venido a apoyar con nuevos resultados lo propuesto por Damasso, a la vez que ha afinado sus estimaciones.

«El tema está candente», ha asegurado Ignasi Ribas, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC). Según ha explicado, el estudio de Benedict es la confirmación del hallazgo de Damasso medienta astrometría –una técnica que mide con precisión la posición de las estrellas–, lo cual es muy interesante». Sin embargo, comenta que ésta no ha sido la única confirmación: una investigación dirigida por Raffaele Gratton, astrónomo en el observatorio de Padua (Italia), publicaba en abril los resultados de una detección tentativa por imagen directa lograda con el instrumento SPHERE, del Very Large Telescope, del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile.

La confirmación de Fritz Benedict ha llegado porque decidió recuperar unos datos con los que ya trabajó hace décadas. Fueron recogidos por el telescopio espacial Hubble, en los años noventa, y tienen registrada la posición de Próxima Centauri. Así, gracias a la astrometría, Benedict ha localizado señales de la presencia de un planeta con un periodo de 1.907 días, lo que coincide con las estimaciones de Damasso. Según sus cálculos, Próxima c tiene alrededor de siete masas terrestres.

¿Hay varios planetas en Próxima Centauri?
¿Significa todo esto que se puede afirmar que hay un sistema solar con varios planetas en Próxima Centauri? Según ha explicado a ABC Fritz Benedict, para confirmar la existencia de Próxima c será necesario esperar a nuevas observaciones, incluyendo las de imagen directa realizadas por instrumentos como SPHERE, para lo que ha comentado que habrá que esperar a que pase la pandemia de COVID-19 y a que «Próxima Centauri salga de detrás del Sol» (en realidad será el Sol el que se mueva).

Benedict también ha destacado la contribución que podría tener la misión europea Gaia, que podría mejorar 50 veces la resolución de sus resultados de astrometría conseguidos con el Hubble, y que podría detectar tanto las perturbaciones causadas por Próxima b como por Próxima c en Próxima Centauri.

Además de eso, el astrónomo ha afirmado que este posible planeta será un blanco muy importante para la próxima generación de telescopios espaciales (como WFIRST), así como los telescopios gigantes terrestres, que podrá usar técnicas de imagen directa para estudiar las atmósferas de estos exoplanetas, con lo importante que eso es para estudiar cómo son y si podrían albergar vida.

Fuentes: ABC

4 de septiembre de 2019

Se Cumplen 30 Años del Sobrevuelo de Neptuno Realizado por la Voyager 2

Hace treinta años, el 25 de Agosto de 1989, la nave espacial Voyager 2 de la NASA sobrevoló Neptuno, dando a la humanidad su primer acercamiento al octavo planeta de nuestro Sistema Solar. Marcar el final del Gran Recorrido de la misión Voyager por los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar - Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno - representó un gran logro: ninguna otra nave espacial ha visitado Neptuno desde entonces.

Esta foto de Neptuno fue tomada por la sonda espacial Voyager 2 a menos de cinco días antes del sobrevuelo más cercano de la sonda al planeta el 25 de Agosto de 1989. La imagen muestra la "Gran Mancha Oscura" - una tormenta en la atmósfera de Neptuno - y la luz brillante y luminosa mancha azul de nubes que acompaña a la tormenta. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

"El programa planetario Voyager realmente fue una oportunidad para mostrarle al público de qué se trata la ciencia", dijo Ed Stone, profesor de física en Caltech y científico del proyecto Voyager desde 1975. "Todos los días aprendimos algo nuevo".

Envuelto en bandas de nubes de color verde azulado y cobalto, el planeta que la Voyager 2 reveló parecía un hermano de color azul para Júpiter y Saturno, donde el azul indicaba la presencia de metano. Una tormenta masiva de color pizarra se bautizó como la "Gran Mancha Oscura", similar a la Gran Mancha Roja de Júpiter. Se descubrieron seis lunas nuevas y cuatro anillos.

Durante el encuentro, el equipo de ingeniería cambió cuidadosamente la dirección y la velocidad de la sonda para poder hacer un sobrevuelo cercano a la luna más grande del planeta, Tritón. El sobrevuelo mostró evidencias de superficies geológicamente jóvenes y géiseres activos que arrojan material hacia el cielo. Esto indicaba que Tritón no era simplemente una bola sólida de hielo, a pesar de que tenía la temperatura superficial más baja de cualquier cuerpo natural observado por la Voyager: - 235 grados ºC.

La conclusión del sobrevuelo de Neptuno marcó el comienzo de la Misión Interestelar Voyager, que continúa hoy, 42 años después de su lanzamiento. La Voyager 2 y su gemela, la Voyager 1 (que también había volado por Júpiter y Saturno), continúan enviando información desde los confines de nuestro Sistema Solar. En el momento del encuentro con Neptuno, la Voyager 2 se encontraba a unos 4.700 millones de kilómetros de la Tierra; hoy está a 18.000 millones de kilómetros de nosotros. La Voyager 1, que se mueve más rápido, está a 21.000 millones de kilómetros de la Tierra.

22 de mayo de 2019

El planeta enano Haumea y su misterioso anillo

Los investigadores plantean una explicación referente a la dinámica del aro alrededor de Haumea, más allá de la órbita de Plutón, en un artículo publicado en la revista de la Royal Astronomical Society (imagen: Nasa)

Por Peter Moon | Agência FAPESP – Haumea es un planeta enano cuya primera observación se concretó en el año 2004. Su órbita se ubica más allá de la de Plutón, en una región del Sistema Solar denominada Cinturón de Kuiper. A causa del descubrimiento de este pequeño cuerpo celeste y de otros de similar tamaño, Plutón quedó oficialmente afuera de la categoría de los planetas en 2006.

El reconocimiento oficial de Haumea como planeta enano se materializó en el año 2008. Con su formato alargado similar al de una pelota de fútbol americano, posee dos lunas y un anillo. Y precisamente por contar con este anillo, Haumea integra un grupo de objetos existentes en el Sistema Solar del cual forman parte los planetas Saturno, Urano, Neptuno y Júpiter y los asteroides Chariklo y Chiron, que describen sus órbitas entre Júpiter y Neptuno.

Nunca se ha observado directamente el anillo de Haumea. Pero un grupo internacional de astrónomos infirió su existencia en el año 2017 con base en el análisis del brillo de una estrella que pasó por detrás del planeta enano.

“Su descubrimiento se concretó por ocultación. El brillo de la estrella se observó desde acá, desde la Tierra, y disminuyó cuando Haumea pasó delante de la estrella, lo cual hizo posible obtener información sobre su formato”, dijo Othon Cabo Winter, profesor titular en la Facultad de Ingeniería de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) en su campus de la localidad de Guaratinguetá, en Brasil.

Concepción artística de Haumea y su anillo. Crédito: IAA-CSIC/UHU.

“Pero el brillo de la estrella también disminuyó cuando el anillo pasó por delante de ella, lo cual hizo posible que los científicos recabasen información sobre el anillo”, dijo.

Los investigadores que descubrieron el referido anillo en 2017 llegaron a sugerir que el mismo ocuparía una órbita alrededor de Haumea muy cercana a la llamada zona de resonancia de 1 a 3 (1:3): por cada tres giros completos que el planeta enano ejecuta alrededor de su propio eje, las partículas que forman el anillo completan una órbita alrededor del mismo.

Y en el marco de un nuevo estudio llevado a cabo por Cabo Winter, Taís Ribeiro y Gabriel Borderes Motta, del Grupo de Dinámica Orbital y Planetología de la Unesp, se ha demostrado ahora que sería necesaria una cierta excentricidad para que la referida resonancia actuase sobre las partículas del anillo.

Según Cabo Winter, el hecho de que el anillo sea estrecho y prácticamente circular inviabiliza la actuación de esta resonancia. En cambio, lo que el grupo detectó fue un tipo peculiar de órbitas periódicas (órbitas que se repiten idénticamente) que son estables y casi circulares en la misma zona donde se ubica el anillo de Haumea.

“Nuestro estudio no es observacional. No observamos los anillos directamente. Nadie lo ha hecho nunca”, dijo Cabo Winter. La razón de esto reside en que los anillos son sumamente tenues y se encuentran demasiado lejos como para que se los pueda observar desde los observatorios astronómicos apostados acá en la Tierra. La distancia promedio de Haumea con relación al Sol es 43 veces mayor que la distancia de la Tierra al Sol.

“Nuestro estudio es enteramente computacional. Con base en simulaciones realizadas con los datos que poseemos de Haumea y del anillo, sujetos a la Ley de Gravitación de Isaac Newton que describe los movimientos de los planetas, arribamos a la conclusión de que el anillo no se encuentra en aquella región del espacio debido a la resonancia 1:3 sino a causa de la existencia de una familia de órbitas periódicas estables”, dijo Cabo Winter.

En un artículo publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los investigadores de la Unesp exploraron la dinámica de partículas individuales en la región donde se ubica el anillo.

Ese trabajo forma parte del Proyecto Temático intitulado “La relevancia de los pequeños cuerpos en la dinámica orbital”, financiado por la FAPESP, y contó con también con el apoyo del gobierno federal brasileño, a través de la Coordinación de Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (Capes) y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq).

“El objetivo principal de este trabajo consistió en identificar la estructura de la región del anillo de Haumea en lo concerniente a la ubicación y al tamaño de las zonas estables y también la razón de su existencia. Fue de particular interés intentar entender la estructura dinámica asociada a la resonancia 1:3”, dijo Cabo Winter.

Zonas estables
Los científicos utilizaron el método de Superficie de Sección de Poincaré para explorar la dinámica de la región donde se sitúa el anillo. Mediante la simulación de la evolución de las trayectorias de las partículas en esa zona, se generaron gráficos (secciones) en computadora que muestran visualmente las áreas de estabilidad representadas por islas (curvas cerradas), en tanto que las zonas inestables aparecen como una distribución irregular de puntos.

Esas islas de estabilidad se le adjudicaron al hecho de que la resonancia 1:3 posee trayectorias sumamente excéntricas, más de lo que sería compatible con el anillo (estrecho y circular).

“Por otra parte, detectamos islas de estabilidad en la misma región, pero con trayectorias de baja excentricidad, compatibles con el anillo. Esas islas quedaron registradas como causadas por una familia de órbitas periódicas”, dijo Cabo Winter.

Haumea tiene un diámetro de 1.456 kilómetros, menos de la mitad que el de Marte, y posee un formato ovalado, dos veces más largo que su ancho. Tarda 284 años para dar una vuelta alrededor del Sol. Este planeta enano está tan lejos y la radiación solar que llega a él está tan enrarecida que la temperatura en su superficie es de -223 °C.

Debido a que se lo detectó a través de las lentes de los observatorios gigantes instalados en la cumbre del volcán apagado Mauna Kea, en Hawái, sus descubridores lo bautizaron con el nombre de la diosa de la fertilidad de la mitología hawaiana. El planeta enano posee dos lunas: Namaka y Hi’iaka, las hijas de la diosa Haumea. Se cree que esas lunas se formaron como resultado de una colisión entre Haumea y algún otro cuerpo.

Haumea completa una rotación cada 4 horas, lo cual lo convierte en uno de los grandes objetos con rotación más rápida en el Sistema Solar. Este aspecto puede estar relacionado con un pasado violento.

Se estima que, en el origen del Sistema Solar, Haumea habría sido muy parecido a Plutón, compuesto en igual medida por rocas y agua. Hace miles de millones de años, un gran objeto podría haberse chocado contra Haumea, expulsando la mayor parte del hielo existente en su superficie y haciéndolo girar sumamente rápido en comparación con otros planetas enanos.

El artículo intitulado On the location of the ring around the dwarf planet Haumea (doi:10.1093/mnras/stz246), de O. C. Winter, G. Borderes-Motta y T. Ribeiro, está publicado en el siguiente enlace: academic.oup.com/mnras/article-abstract/484/3/3765/5308858.

Fuente: http://agencia.fapesp.br/

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

El Observatorio ALMA detecta un joven sistema planetario



En esta imagen de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) vemos a MWC 758, una joven estrella que se aproxima a la edad adulta y rodeada de anillos con nudos irregulares de polvo cósmico, tres de los cuales se pueden ver aquí. Lo raro de este objeto es que los anillos tienen forma elíptica, en lugar de ser perfectamente circulares: ¡es el primer descubrimiento de un disco protoplanetario intrínsecamente elíptico!

Cada uno de los anillos exteriores e interiores contienen un grumo particularmente brillante, visible como arcos amarillos. Además, parece haber brazos espirales trazados en el polvo, así como un núcleo hueco libre de ligeramente fuera del centro. Todas estas son características que insinúan la presencia de planetas aún no descubiertos. A medida que se forman los planetas, estos interactúan gravitatoriamente con el disco y crean diversas estructuras e indicadores característicos. De este modo, los astrónomos pueden observar un sistema como MWC 758 y no sólo inferir la existencia de potenciales planetas ocultos, sino también estimar sus masas, posiciones y órbitas.

Este es un maravilloso ejemplo de las capacidades de ALMA para detectar planetas. La utilización de este observatorio para estudiar estos discos de polvo permite a los científicos investigar las primeras etapas de formación de planetas en un intento por entender cómo se forman y evolucionan estos sistemas jóvenes. Aprender más sobre sistemas planetarios a lo largo del cosmos puede ayudarnos a saber más sobre cómo se formó el Sistema Solar y cómo evolucionó hasta convertirse en el hogar cósmico en el que vivimos actualmente.

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

24 de junio de 2018

El Sistema Solar, la maravillosa hélice que viaja a 828.000 kilómetros por hora


  • Si viéramos la trayectoria de los planetas observaríamos que recorren un complejo camino. Explicamos cómo se mueve nuestro sistema planetario por la Vía Láctea y otras curiosidades
El Sol recorre un círculo alrededor de la Vía Láctea y oscila hacia arriba y abajo del plano galáctico. Junto a él viajan los planetas - YOUTUBE / Vídeo: El sol ya tiene 20 años galácticos

Solemos imaginar el Sistema Solar con nuestra estrella en el centro y los planetas girando tranquilamente y en armonía a su alrededor. Pero en realidad, el Sol tampoco está quieto. Es una de las 300.000 millones de estrellas que giran alrededor del centro de la Vía Láctea en una órbita casi circular y viaja a unos 828.000 kilómetros por hora.



El resultado es que si viéramos al Sistema Solar pasar por nuestro lado veríamos algo muy distinto a lo que estamos acostumbrados. El Sol seguiría estando en el centro y los planetas girando dentro de la eclíptica, el plano que contiene sus órbitas, con la excepción de Mercurio, que está ligeramente por fuera. Pero si pudiéramos ver el rastro dejado por los planetas, veríamos hélices arremolinándose en torno a la estrella. (En esta animación puedes ver este efecto).

El modelo típico del Sistema Solar no es la realidad. No se respetan las distancias y no se tiene en cuenta que el Sol no está quieto, sino que está surcando la Vía Láctea - NASA

Sin embargo, no hay que confundir esto con un supuesto modelo astronómico en el que hace unos años un artista, llamado DjSadhu, representó el Sistema Solar como un vórtice. En aquel modelo, falso, el Sol iba por delante de sus planetas formando un largo vórtice. Pero los astrónomos saben que los planetas giran dentro de un plano en cuyo centro está el Sol: la estrella no está por encima de sus seguidores. No es que los planetas sigan al Sol. Es que todo el Sistema Solar se mueve en conjunto.

La estrella que oscila en el plano de la galaxia

Pero, ¿cómo se mueve el Sol? Esta estrella necesita unos 225 millones de años para completar una vuelta completa alrededor de la Vía Láctea y así cumplir un año galáctico. Desde que se formó, el Sol ha recorrido unos 150.000 años luz y ha cumplido 20 años galácticos. Si todo va bien, debería superar la cuarentena, equivalente a unos 10.000 millones de años terrestres, antes de morir.

En estos momentos, o, mejor dicho, en esta era, el Sol se está moviendo hacia la estrella de Lambda Hércules. En comparación con el plano de la galaxia, en el que se encuentran la mayoría de las estrellas, el Sol se dirige hacia «arriba» (hacia el que sería el Norte de la Vía Láctea) a una velocidad de siete kilómetros por segundo, y tiene la eclíptica inclinada en 60 grados en relación con este. Su viaje ha hecho que ahora sobresalga del plano galáctico unos 50 años luz.

Pero el tirón gravitacional de la Vía Láctea, tanto desde el centro como desde la materia que se acumula en las otras zonas, está ralentizando el intento de escape de la estrella. El astrónomo Frank Bash estimó que en unos 14 millones de años el Sol alcanzará su máxima altura, a 250 años luz del plano, y que luego comenzará a perder altura, hasta situarse en las antípodas, a 250 años luz por debajo de esta zona. Se cree que estos ciclos tienen una duración de 70 millones de años y que el Sol atraviesa el plano de la galaxia cada 35. De hecho, algunos autores han intentado correlacionar esto con extinciones masivas.

Como hace apenas dos millones de años que atravesamos el plano galáctico, la visión desde la Tierra de la Vía Láctea está en gran parte bloqueada por el polvo y el gas de las zonas centrales. Pero dentro de 10 a 20 millones de años tendremos una mejor perspectiva.

Este movimiento del Sol hace que las estrellas hermanas junto a las que nació ahora estén en otras posiciones. Es el caso, por ejemplo, de HD 162826, una estrella hermana del Sol nacida del mismo criadero estelar, con una edad semejante y ahora situada a 110 años luz de la Tierra.

La zona de habitabilidad de la Vía Láctea

En cuanto a la zona que ocupa, se puede decir que el Sol está cerca del medio de la Vía Láctea, pero que no demasiado. De hecho, se encuentra a unos 25.000 años luz del centro de una galaxia que tiene una extensión máxima de 100.000 años luz. En concreto, está dentro de Orión, un pequeño brazo espiral exterior de la Vía Láctea, aunque en el futuro ocupará otras posiciones.

En todo caso, esto le hace ser una de las estrellas que está dentro de la zona de habitabilidad de la Vía Láctea: esto significa que no está ni muy cerca del centro, lo que le pone a salvo de la radiación del núcleo galáctico, pero que tampoco está demasiado fuera. Gracias a esto, su órbita ha impedido que se cruce con supernovas y perturbaciones gravitatorias que hubieran puesto en peligro la posibilidad del surgimiento de la vida.

Representación del aspecto que se cree que tiene la Vía Láctea. El Sol está ahora en el brazo de Orión - NASA

Además de moverse de un sitio a otro, el Sol gira sobre sí mismo: a pesar de que tiene un diámetro 109 veces mayor que la Tierra, sus días son bastante rápidos para su tamaño. Su ecuador gira cada 25,4 días terrestres y sus polos cada 30.

El Sistema Solar es muy importante para nosotros, pero en realidad está prácticamente constituido tan solo por una estrella. El Sol aglutina el 99,86 por ciento de toda la masa del sistema planetario. Dentro del 0,1 por ciento de la masa restante y que está en forma de planetas, el 70 por ciento se concentra en Júpiter. Los planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) solo llegan al uno por ciento de esta magnitud.

El complejo mecanismo de los planetas

A pesar de eso, el Sol no está solo. Viaja por la Vía Láctea acompañado de ocho planetas, cinco planetas enanos, 157 lunas, casi 760.000 asteroides, más de 3.500 cometas, meteoroides y otros pequeños cuerpos. Dentro de este maremágnum, se cree que la gravedad de la Vía Láctea tiene poca influencia, pero que, a medida que nos alejamos del Sol, va cobrando juego. Por eso, algunos sugieren que los cometas pueden entrar en el interior del Sistema Solar después de que las fuerzas de marea galácticas o el paso de estrellas cercanas arranquen restos situados en la nube de Oort, la región más externa del sistema planetario.

Aparte de estar en un plano, la eclíptica, los planetas y los satélites del Sistema Solar giran en el mismo sentido, contrario a las agujas del reloj (si se mira desde el Norte, es decir, «arriba»). Todos ellos conservan el movimiento del disco protoplanetario que dio lugar a todos los planetas.

Además, casi todos los planetas rotan también en sentido antihorario, con excepción de Venus y Urano. Ambos tienen su eje de rotación muy inclinado (en 177 y 98 grados, respectivamente), probablemente a causa de una convulsa historia de impactos y perturbaciones gravitacionales. Todo esto lleva a que hoy cada planeta tenga su propia inclinación en el eje de rotación, aunque todos roten en la misma dirección.

Puede parecer que ya sabemos todo sobre el Sistema Solar, pero en realidad apenas hemos comenzado a explorarlo y a entenderlo. En todos los años de exploración del espacio, el ser humano solo ha enviado 300 misiones robóticas a explorar su vecindario. Solo 24 astronautas han dejado atrás la órbita de la Tierra, y solo han llegado hasta la Luna, a un tiro de piedra de nuestro planeta. La nave que más lejos ha viajado es la Voyager 1, que después de 40 años de viaje ya surca el espacio interestelar, pero que apenas está a 19 horas, 33 minutos y 13 segundos luz de la Tierra.

Fuentes: ABC

30 de diciembre de 2017

¿Salió el Sistema Solar de una burbuja gigante?

Esta simulación muestra cómo se forman las burbujas en el transcurso de 4,7 millones de años desde los intensos vientos estelares de una estrella masiva - V. Dwarkadas y D. Rosenberg

Científicos plantean una nueva hipótesis sobre los orígenes de nuestro vecindario cósmico
Los científicos han realizado un sin fin de impresionantes descubrimientos sobre el Universo, pero aún no están seguros sobre cómo nació nuestro Sistema Solar. La teoría dominante dice que se formó hace miles de millones de años cerca de una supernova, pero un equipo de la Universidad de Chicago (EE.UU.) cree que nuestros orígenes pueden ser diferentes y lanzan una interesante hipótesis. En un estudio publicado en la revista «Astrophysical Journal», apuntan a que nuestro vecindario cósmico surgió en una burbuja impulsada por el viento en torno a una estrella gigante, hace mucho tiempo muerta. ¿La clave? Un persistente misterio cósmico sobre la abundancia de dos elementos en nuestro Sistema Solar en comparación con el resto de la galaxia.

En vez de contemplar una supernova, el nuevo escenario comienza con un tipo gigante de estrella llamada Wolf-Rayet, que tiene más de 40 a 50 veces el tamaño de nuestro propio Sol. Es la estrella más ardiente, produciendo toneladas de elementos que se arrojan desde la superficie al intenso viento estelar. A medida que la estrella Wolf-Rayet arroja su masa, el viento estelar atraviesa el material que estaba a su alrededor, formando una estructura de burbujas con una capa densa.

«El caparazón de una burbuja de este tipo es un buen lugar para producir estrellas», porque el polvo y el gas quedan atrapados en el interior donde pueden condensarse en estrellas, apunta el coautor Nicolas Dauphas, profesor del Departamento de Ciencias Geofísicas. Los autores estiman que del 1% al 16% de todas las estrellas similares al Sol podrían formarse en dichos viveros estelares.

Además, esta configuración da sentido a dos isótopos que ocurren en proporciones extrañas en el sistema solar primitivo, en comparación con el resto de la galaxia. Los meteoritos que quedaron del sistema solar temprano nos dicen que había mucho aluminio-26. Además, los estudios sugieren que teníamos menos isótopo de hierro-60.

Esto resulta desconcertante, porque las supernovas producen ambos isótopos. «¿Por qué uno fue inyectado en el Sistema Solar y el otro no?», se pregunta el también coautor Vikram Dwarkadas, profesor asociado de investigación en Astronomía y Astrofísica.

Colapso en un agujero negro

Esa pista fue la que les llevó a las estrellas Wolf-Rayet, que lanzan gran cantidad de aluminio-26, pero no hierro-60. «La idea es que el aluminio 26 arrojado desde la estrella Wolf-Rayet es transportado hacia afuera sobre granos de polvo formados alrededor de la estrella. Estos granos tienen suficiente ímpetu para atravesar un lado del caparazón, donde se destruyen en su mayoría, atrapando el aluminio dentro del caparazón», explica Dwarkadas. Eventualmente, parte del proyectil colapsa hacia adentro debido a la gravedad, formando nuestro sistema solar.

En cuanto al destino de la estrella gigante Wolf-Rayet que nos protegió, su vida terminó hace mucho tiempo, probablemente en una explosión de supernova o un colapso directo en un agujero negro. Ese evento produciría poco hierro-60; si se tratara de una supernova, es posible que el hierro 60 creado en la explosión no hubiera penetrado en las paredes de la burbuja o se hubiera distribuido de manera desigual.

Fuentes: ABC

29 de septiembre de 2017

Año luz como centímetro luz galáctico

El año luz es la distancia recorrida por un rayo de luz durante una vuelta de la Tierra al Sol. Es una distancia equivalente a unos 800 sistemas solares. Es decir que sólo el diámetro del sistema solar representa la 800ª parte de la distancia llamada “año luz”. Proporcionalmente es como 1,25 milímetros respecto a 1 metro.

SUS FRACCIONES
Se emplean sus fracciones como día luz, hora luz, minuto luz y segundo luz. La Distancia segundo luz equivale a 300.000.000 metros ó 300.000 kilómetros en la que la Tierra cabe 23,5 veces.



No sería aplicable a los objetos y distancias que miden menos de 300.000 kilómetros, pero podríamos considerar 3000 km como un centímetro de segundo luz, con lo que sería más apropiado denominar metro luz al segundo luz: distancia que un rayo de luz recorre en 1 segundo.

La distancia entre la Tierra y la Luna es de 1,3 metros luz.

Entre la Tierra y el Sol es de 500 metros luz que la luz recorre en 500 segundos ó 8,3 minutos.



Es la longitud del radio de la órbita terráquea, y así su diámetro es de 1000 metros luz. Bajo el prisma del sistema métrico decimal, 1000 metros son 1 kilómetro, de modo que podemos expresar la longitud del diámetro de la órbita de la Tierra como 1 kilómetro luz.

El diámetro del Sol mide 4,64 metros luz.

Un rayo de luz que sale del Sol tarda 5,5 horas en llegar a la órbita de Plutón.



Es decir que recorre el radio de la órbita del sistema solar en 5,5 horas. Son 19.600 tramos de 300.000 segundos que el rayo tarda 19.600 segundos en recorrer, es decir 5,5 horas, y a la distancia recorrida se le llama 5,5 horas luz. Y si tratamos los 19.600 tramos luz bajo el sistema métrico decimal podemos verlos como 19,6 kilotramos luz ó kilómetros luz. Así el radio del sistema solar mide 19,6 kilómetros luz que un rayo recorre en 5,5 horas. Y 11 horas en recorrer el diámetro de 38,2 km luz.

Eso es la 800ª parte del año luz. Proporcionalmente es como 1,25 milímetros respecto a 1 metro. Igual que el metro es una unidad demasiado grande para medir distancias dentro de 1,25 milímetros en los que habríamos de emplear fracciones, el año luz demasiado grande para medir distancias dentro del sistema solar, pero sí es una unidad adecuada para medirlas en su espacio exterior, entre estrellas (espacio interestelar), en el espacio interior de la galaxia (espacio galáctico). Y así hasta medir el diámetro de la galaxia.

Los expertos estiman que la estrella Sol está a unos 30.000 años luz del centro de la galaxia.

Y que el diámetro de la Vía Láctea (VL) mide 100.000 años luz, una distancia que un rayo de luz recorre en 100.000 años, es decir mientras la Tierra da 100.000 órbitas al Sol y los puntos equinocciales y solsticiales cumplen 3,8 ciclos de precesión (órbitas al Sol) y la humanidad cumple 100 milenios (edad de homo sapiens).

100.000 es un resultado muy práctico por ser un múltiplo de 10 y por eso podemos usarlo para tratar el diámetro de la VL como 1 kilómetro -en este caso de dimensión galáctica-, pues 1 kilómetro contiene 100.000 centímetros. De esa manera podríamos ver la distancia de 1 año luz como 1 centímetro galáctico y por tanto podríamos decir que la VL mide 100.000 centímetros galácticos (1000 metros galácticos) y por tanto… 1 kilómetro galáctico, y en concreto vía láctea.



Y ya en el espacio galáctico exterior o intergaláctico la unidad del centímetro galáctico (año luz) se queda pequeña. Es como el centímetro entre ciudades, y ni siquiera el otro metro (el metro-politano) sale de la ciudad.

Se estima que la galaxia espiral y regular más cercana, la M-31, está a 2.500.000 años luz de la VL, y como la VL tiene un diámetro de 100.000 años luz, cabe 25 veces entre ella misma y la M-31. El planeta Tierra, según su tamaño y en su espacio particular con la Luna, cabe más de 25 veces entre él mismo y la Luna, es decir que proporcionalmente la distancia entre la VL y M31 es menor que la distancia entre la Tierra y la Luna.



Y como hemos expresado el diámetro de la VL como 1 kilómetro vialácteopodemos decir que la distancia hasta la galaxia M-31 es de 25 kilómetros vialácteos.

Podríamos expresarla como 2,5 millones de centímetros galácticos, pero sería como expresar la distancia de 25 kilómetros entre dos ciudades como de 2,5 millones de centímetros.

Fuentes: Asteromia