Estalla una estrella y, tal vez, una teoría



Una estrella masiva un millón de veces más brillante que nuestro Sol estalló demasiado pronto en su vida, lo que sugiere a los científicos que no conocemos la evolución estelar tan bien como pensábamos.

"Esto podría significar que estamos fundamentalmente equivocados sobre la evolución de las estrellas masivas, y que se necesita una revisión de las teorías", dijo Avishay Gal-Yam del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot, Israel.

De acuerdo con la teoría, la estrella condenada, aproximadamente de 100 veces la masa de nuestro Sol, no era lo bastante madura para haber evolucionado una núcleo masivo de hierro de cenizas de la fusión nuclear, lo que se considera un prerrequisito para una implosión del núcleo que dispare el tipo de estallido de supernova que se vio.






El nuevo estudio implica viejas imágenes que acaban de ser comparadas. Es una de las raras instancias donde se ha encontrado el progenitor de la estrella en explosión.

El estallido, conocido como supernova SN 2005gl, se vio a una distancia de 215 millones de años luz en la galaxia espiral barrada NGC 266 el 5 de octubre de 2005. Las imágenes del archivo del Telescopio Espacial Hubble, tomadas en 1997, revelan la estrella, antes dela explosión, como una muy luminosa.

El progenitor había sido propuesto con anterioridad, pero ahora ha sido sólidamente identificado, de acuerdo con un estudio publicado el domingo en la versión on-line de la revista Nature.

La estrella progenitora era tan brillante que probablemente pertenecía a la clase de estrellas conocidas como Variables Azules Luminosas (LBVs), “debido a que ningún otro tipo de estrella es intrínsecamente tan brillante”, dijo Gal-Yam. Cuando una estrellas de la clase LBV evoluciona arroja gran parte de su masa en un violento viento estelar. Sólo en este punto desarrolla un gran núcleo de hierro, entonces colapsa en una explosión.

La inesperada explosión podría significar que otras estrellas pueden comportarse de una forma no esperada anteriormente, incluyendo una relativamente cerca de casa, conocida como Eta Carinae, apenas a 7500 años luz de distancia en nuestra galaxia de la Vía Láctea. Las estrellas extremadamente masivas y luminosas que alcanzan las 100 masas solares, como es el caso de Eta Carinae, se espera que pierdan todo su envoltura de hidrógeno antes de sus explosiones finales como supernova.

“Estas observaciones demuestran que muchos detalles en la evolución y destino de las LBVs siguen siendo un misterio”, dijo Mario Livio del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore. “Deberíamos seguir manteniendo un ojo sobre Eta Carinae, puede sorprendernos de nuevo”.

“La identificación del progenitor demuestra que, al menos en algunos casos, las estrellas masivas estallan antes de perder la mayor parte de su envoltura de hidrógeno, lo que sugiere que la evolución del núcleo y la evolución de la envoltura están menos acopladas de lo que anteriormente se creía, un hallazgo que puede requerir una revisión de la teoría de evolución estelar”, dijo el coautor Douglas Leonard de la Universidad Estatal de San Diego.

Una posibilidad es que el progenitor de SN 2005gl sea en realidad un par de estrellas, un sistema binario que se fusionó. Esto habría disparado reacciones nucleares que iluminaron enormemente la estrella, haciéndola más luminosa y menos evolucionada de lo que era en realidad.

“Esto también deja abierta la cuestión de que puede haber otros mecanismos que disparen las explosiones de supernova”, dice Gal-Yam. “Puede que estemos pasando por alto algo muy básico en la comprensión de cómo una estrella superluminosa pierde su masa”.

Gal-Yam informa de que la observación reveló que sólo una pequeña parte de la masa de la estrella salió despedida en la explosión. La mayor parte del material, dice Gal-Yam, fue arrastrado en el colapso del núcleo que se ha convertido, probablemente en un agujero negro de una masas estimada de entre 10 y 15 masas solares.

Fuente | Ciencia kanija

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Estudiando la corteza exterior de las estrellas de neutrones

Una investigación de científicos de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) está ayudando a arrojar luz sobre las estrellas de neutrones, orbes del tamaño de ciudades de materia ultradensa que ocasionalmente colapsan en agujeros negros.

Un equipo liderado por Betty Tsang, profesora en el Laboratorio Nacional Ciclotrón Superconductor de la MSU, ha tenido cierto éxito al medir una cualidad nuclear clave que hace más fácil describir la corteza exterior de tales estrellas.

Una estrella de neutrones se produce cuando una estrella masiva estalla como supernova y colapsa sobre ella misma. El resultado es una de las extrañezas del universo, una estrella que tiene aproximadamente 25 kilómetros de diámetro pero más masiva que el Sol. En la Tierra, una cucharada de una estrella de neutrones – piensa en un denso pudding de materia nuclear, mayormente de neutrones y todo empaquetado de forma muy compacta – pesaría aproximadamente mil millones de toneladas si se tomara de la corteza interior de la estrella de neutrones. Si la cucharada se tomara del interior más denso donde los neutrones están más compactos, la materia pesaría unas 10 mil millones de toneladas.



Los núcleos atómicos están compuestos de protones cargados positivamente y neutrones sin carga. Las fuerzas entre protones y neutrones ayudan a mantener unido el núcleo mientras que las interacciones protón-protón y neutrón-neutrón ejercen una presión que tiende a separar el núcleo o ayudar a que la estrella de neutrones no colapse en un agujero negro. Esta presión puede obtenerse determinando cómo la energía de simetría, que es la diferencia entre la energía de un sistema de sólo neutrones, y otro con igual número de neutrones y protones, depende de la densidad.

Tsang, junto con Bill Lynch y Pawel Danielewicz, también profesores en el NSCL, se interesante en el refinamiento de la comprensión de la energía de simetría, cuyas estimaciones han variado ampliamente en la mayor parte de los modelos teóricos que describen las estrellas de neutrones.

Para hacer este trabajo, los investigadores estudiaron colisiones a un tercio de la velocidad de la luz de núcleos de estaño en las que las densidades nucleares variaron durante una serie de experimentos en la Instalación de Ciclotrón Acoplado del NSCL.

Los resultados de Tsang, que se publicarán en la revista Physical Review Letters, ayudan a describir la corteza de las estrellas de neutrones donde la densidad de la materia nuclear es de aproximadamente la mitad de la densidad nuclear normal. Nuevas instalaciones planificadas de aceleradores más potentes en Japón, Alemania y los Estados Unidos ayudarán a caracterizar aún más la energía de simetría en los núcleos ultradensos de tales estrellas.

Entre esas instalaciones se encuentra la Instalación para Rayos de Isótopos Raros, un proyecto de 550 millones de dólares que se construirá en la MSU.

La investigación de Tsang está patrocinada en parte por la Fundación Nacional de Ciencia, la cual proporciona patrocinio tanto para el NSCL como la el Instituto Conjunto de Astrofísica Nuclear.

Vía | Ciencia kanija



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El polvo espacial más omnipresente de lo que se pensaba

El vasto espacio entre las galaxias podría parecer que está bastante vacío. Pero en realidad está salpicado con nubes de polvo cósmico que fueron probablemente expulsadas de las propias galaxias. Y el polvo se dispersa más en el espacio intergaláctico de lo que los astrónomos habían esperado, según un nuevo estudio.

El descubrimiento se realizó observando sutiles desplazamientos en la emisión de luz de fuentes de radio que se sitúan en los corazones de galaxias muy lejanas.

Estas fuentes de radio se conocen como quásares, y son los objetos más lejanos y las fuentes de radio más potentes del universo. Desde sus nidos en el centro de las galaxias, emiten poderosos rayos de ondas de radio, rayos-X y a veces rayos gamma de alta energía. Como destellos celestiales, su luz puede penetrar en la vasta oscuridad del espacio.



En su camino hacia la Tierra, la luz de los quásares pasa a través de galaxias intermedias. Los granos de polvo de las galaxias bloquean la luz del extremo azul del espectro más efectivamente que la luz roja, provocando que el quásar parezca más rojizo a los observadores de la Tierra.

Este mismo fenómenos puede verse en la Tierra durante una puesta de Sol: “Los rayos de luz pasan a través de una capa más gruesa de la atmósfera, absorbiendo cada vez más luz azul, provocando que el Sol parezca más rojo”, dijo Ryan Scranton de la Universidad de California en Davis, que fue parte del equipo que realizó el descubrimiento del polvo.

“Encontramos un enrojecimiento similar en quásares debido al polvo intergaláctico, y este enrojecimiento se extiende hasta 10 veces más allá de los bordes aparentes de las propias galaxias”, explica Scranton.

El equipo analizó los colores de aproximadamente 100 000 quásares lejanos situados tras 20 millones de galaxias, usando imágenes del Estudio Digital del Cielo Sloan (SDSS-II).

“Hacer el promedio entre tanto objetos nos permitió medir un efecto que es mucho más pequeño de ver en un quásar aislado”, dijo el miembro del equipo Gordon Richards de la Universidad de Drexel en Filadelfia.

El desplazamiento de la luz nos demostró que el polvo no sólo no estaba en las galaxias, sino tampoco en las afueras.

“Las galaxias contienen grandes cantidades de polvo, la mayor parte del cual se formó en las regiones exteriores de las estrellas moribundas”, dijo el líder del equipo Brice Menard del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica. “La sorpresa es que estamos viendo polvo a cientos de miles de años luz fuera de las galaxias en el espacio intergaláctico”.

Las explosiones de supernovas y los “vientos” procedentes de estrellas masivas llevan el gas fuera de algunas galaxias, explicó Menard, y este gas puede transportar polvo con él. O, el polvo puede ser directamente empujado por la luz estelar.

“De alguna forma, parte de este polvo están siendo expulsado al espacio entre las galaxias”, dijo Richards a SPACE.com.

Los astrónomos habían pensado que cualquier polvo expulsado por las estrellas en explosión caería de nuevo dentro de la galaxia, como una pelota de béisbol cae de nuevo a la tierra cuando alguien la lanza al aire. El material polvoriento puede ser lanzado mucho más rápido de lo que los científicos habían pensado y superar el tirón gravitatorio, de la misma forma que un cohete lanzado a altas velocidades alcanza el espacio, explica Richards.

Por tanto los nuevos hallazgos significan que los astrónomos tendrán que “empezar a afinar sus modelos teóricos”, para ver si pueden llegar a un mecanismo que explica las nubes de polvo que rodean las galaxias.

Este polvo intergaláctico podría afectar a experimentos cosmológicos planificados que usan las supernovas para investigar la naturaleza de la “energía oscura”, un misterioso componente cósmico responsable de la aceleración de la expansión del universo.

“Al igual que el polvo de las casas, el polvo cósmico puede ser un incordio”, dijo Scranton. “Nuestros resultados implican que las supernovas más lejanas se ven a través de un poco de bruma, lo cual puede afectar a las distancias estimadas”.

Los hallazgos se enviaron a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y se publicaron el 26 de febrero en arXiv.org, un archivo web de libre acceso para borradores de artículos de los campos de física, matemáticas y ciencias de las computación.

Vía | ciencia kanija



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LA GRAN PREGUNTA, ¿CÓMO COMENZÓ EL UNIVERSO?

Como siempre, desde la Aldea Irreductible nos trae un interesante documental sobre los orígenes del Universo.

Nuestro compañero irreductible nos comenta: "En estos videos y de la mano de Stephen Hawking, navegaremos por los momentos más importantes de la astronomía, sobre todo del siglo XX, desde las observaciones de Hubble hasta el fondo de microondas, repasaremos todo lo que se sabe sobre el Big Bang y veremos algunas de las teorías que podrían explicar la gran singularidad"




Si queréis visitar directamente la entrada y ver el documental, podéis pasaros por el siguiente enlace:

La Gran Pregunta, ¿cómo comenzó el Universo?



Fuente | La Aldea Irreductible

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Dos núcleos galácticos en vías de colisión


Una nueva imagen del Telescopio Espacial Spitzer ofrece una rara visión de una inminente colisión entre los núcleos de dos galaxias en fusión.
NGC 6240

Los núcleos galácticos pertenecen a la galaxia NGC 6240, a 400 millones de años luz distancia en la constelación Ofiuco. Millones de años atrás, cada núcleo era el denso centro de su propia galaxia antes de que ambas colisionaran y se destrozaran. Ahora, esos núcleos se están acercando a tremendas velocidades y se preparan para la colisión final, en algunos pocos millones de años.

La espectacular imagen combina luz visible del Telescopio Espacial Hubble y luz infrarroja de Spitzer.



“Una de las cosas más excitantes de esta imagen es que el objeto es único. La fusión es un proceso rápido, especialmente cuando la colisión está ocurriendo. No hay muchas fusiones galácticas en ese estadío en el universo cercano”, señala Stephanie Bush del centro Harvard-Smithsonian, líder del reporte que describe la observación que aparecerá en Astrophysical Journal.

NGC 6240 - Para ampliar

NGC 6240 está emitiendo grandes cantidades de luz infrarroja, una indicación de que una gran cantidad de formación estelar está ocurriendo. En el centro, los dos agujeros negros en los núcleos se preparan para un frenesí de radiación mientras se dirigen uno hacia otro, transformado a la galaxia en un monstruo conocido como galaxia infrarroja ultra luminosa, miles de veces más brillante en infrarrojo que la Vía Láctea.

Otro aspecto fascinante de este raro objeto es que las fusiones son siempre diferentes, porque sus galaxias progenitoras son distintas. La luz infrarroja de Spitzer muestra (en rojo) el frío polvo y radiación de la formación estelar y la luz visible de Hubble (en azul y verde) muestra el gas caliente y las estrellas.


Vía | Ultimas noticias del cosmos

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Un curioso par de galaxias


A veces, los objetos en el cielo que aparecen extraños o diferentes de lo normal, tienen una historia que contar que puede ser científicamente valioso.
Esta fue la idea del catálogo de Halton Arp de Galaxias Peculiares que apareció en los años 1960. Uno de los raros objetos listados es Arp 261, que ahora ha sido fotografiado con mayor detalle que nunca usando el instrumento FORS2 en el Telescopio Muy Grande de ESO. La imagen contiene varias sorpresas.

arp 261

Arp 261 yace a 70 millones de años luz de distancia en la constelación de Libra. Su caótica y muy inusual estructura es creada por la interacción de dos galaxias. Aunque las estrellas individuales es muy raro que colisionen en este evento, ya que están muy alejadas unas de otras, las enormes nubes de gas y polvo ciertamente chocan a gran velocidad, lo que provoca nuevos cúmulos de calientes estrellas. Las órbitas de las estrellas existentes son dramáticamente alteradas, creando los remolinos que se extienden en la parte superior izquierda e inferior derecha de la imagen. Ambas galaxias eran probablemente enanas, no muy distintas que las Nubes de Magallanes que orbitan nuestra galaxia.


Las fotografías usadas para crear esta imagen no fueron tomadas para estudiar la interacción de estas galaxias, sino para investigar las propiedades del objeto que se encuentra a la derecha de la parte más brillante de Arp 261 y cerca del centro de la imagen. Se trata de una inusual supernova, SN 1995N, resultado del colapso de una estrella masiva. Es inusual porque se ha apagado muy lentamente y todavía se ve claramente en la imagen inferior, más de siete años luego de la explosión!. Es además una de las pocas supernovas que han sido observadas que emiten rayos-X. Se piensa que estas inusuales características son el resultado de la explosión de una estrella en una densa región del espacio.

Arp 261 con anotaciones
Arp 261 con anotaciones de los objetos mencionados

La imagen contiene también otros objetos a muy diferentes distancias de nosotros. Empezando cerca de casa, dos pequeños asteroides, en nuestro sistema solar, entre las órbitas de Marte y Júpiter, cruzaron al tomarse las imágenes y se muestran como sendas rojas-verdes-azules a la izquierda y arriba de la imagen. Esas sendas surgen ya que los objetos se están moviendo durante las exposiciones y también entre las exposiciones a través de diferentes filtros de colores. El asteroide en la parte superior es el número 14670 y el de la izquierda es 9735. Son probablemente de menos de 5 km de diámetro.
El siguiente objeto es probablemente la aparente estrella brillante en la parte inferior. Puede parecer brillantes pero es cien veces más débil de lo que se puede ver a simple vista. Se piensa que es una estrella como nuestro Sol, a 500 años luz de distancia, 20 millones de veces más lejos que los asteroides. Arp 261, y la supernova, están 140.000 veces más lejos que esta estrella, aunque sigue siendo lo que los astrónomos denominan nuestro vecindario cósmico. Mucho más distante, quizás entre 50 a 100 veces más lejos de Arp 261, yace el cúmulo de galaxias visible a la derecha de la imagen. Sin duda, además de los mencionados, hay muchos otros objetos de fondo remotos e irreconocibles en esta maravillosa imagen.

Via | Ultimas noticias del cosmos

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La gravedad puede aventurarse allí donde la materia teme llegar

No hay nada cierto en este mundo, escribió una vez el padre fundador de los Estados Unidos Benjamin Franklin, excepto la muerte y los impuestos. Como científico, podría haber añadido una tercera fuerza inevitable: la gravedad, la invisible mano que mantiene nuestros pies pegados al suelo.

La gravedad es la fuerza universal. No sólo evita que nos elevemos, mantiene la órbita de la Tierra alrededor del Sol, a nuestro Sol girando alrededor del centro de la Vía Láctea, a la Vía Láctea en una alegre danza alrededor de sus vecinos, etcétera. En realidad es la fuerza más débil de las cuatro fuerzas de la naturaleza, pero dado que las otras tres - electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuerte y débil – liberan todo su potencial sólo a la escala de átomos y partículas, la gravedad conserva toda su energía para triunfar sobre todos los habitantes del universo a gran escala. Sólo toma dos cosas que tengan masa, y sea cual sea su tamaño, no importan dónde estén, sentirán el abrazo de la gravedad exactamente de la misma forma.




¿O no? Justin Khoury, ahora en la Universidad de Pennsylvania en Filadelfia, y sus colegas Niayesh Afshordi y Ghazal Geshnizjani del Instituto Perimeter para Física Teórica en Waterloo, Ontario, no están seguros. Han listado una serie de observaciones cosmológicas que no pueden ser fácilmente explicadas con una gravedad que encaja igual para todos los tamaños (www.arxiv.org/abs/0812.2244). Ninguno de estos efectos por sí mismo, señalan, indica necesariamente que haya algún problema. Pero es intrigante que todos ellos se disipan si haces sólo una suposición, aunque es una controvertida: que el funcionamiento de la gravedad depende de la escala a la que observes.

De estar en lo cierto, la corazonada tiene consecuencias verdaderamente alucinantes. De acuerdo con la teoría, esta gravedad variable sería nuestro primer vistazo de las dimensiones espaciales más allá de las tres que nos son familiares - dimensiones infinitamente grandes, pero que permanecen cerradas para siempre a nosotros. Khoury reconoce que esto puede parecer absurdo. Pero dado que las anomalías en las observaciones no se han explicado, existe un sentimiento de que la idea no debería ser descartada. “El trabajo es creíble, aunque un tanto optimista”, dice David Spergel, astrofísico con sede en la Universidad de Princeton. Y es intrigante que la teoría hace predicciones que se pueden contrastar: si las dimensiones ocultas están justo delante de nuestras narices, pronto deberíamos tener la prueba.

La gravedad es una fuerza familiar, aunque profundamente desconcertante. Su historia está ligada a dos de los nombres más grandes de la física, Isaac Newton y Albert Einstein. En 1687, Newton publicó su ley de la gravitación universal, la cual afirma que dos objetos sienten una fuerza atractiva cuya fuerza se incrementa con la masa y decrece con el cuadrado de la distancia que hay entre ellos: la escala es s-2 donde s es la separación de los cuerpos.

Esta mordaz visión intelectual abarcó el movimiento de los planetas, el vuelo de una bala de cañón y la caída de una manzana – todo en una sucinta fórmula. Aunque Newton se vio muy presionado a explicar la naturaleza de una fuerza que parecía transportarse instantáneamente, y con una precisión sin fallo, a través del espacio. No fue hasta 1915, con la Teoría de la Relatividad General de Einstein, cuando se alcanzó una respuesta medio convincente.

De acuerdo con la relatividad general, la gravedad surge debido a que los objetos con masa o energía curvan el espacio y el tiempo a su alrededor, provocando que los otros objetos caigan hacia ellos. Trabajando a lo largo de las matemáticas de la nueva teoría, quedó claro que la ley del cuadrado inverso de Newton necesitaba un ajuste cuando trabajaba con cuerpos particularmente masivos o de movimiento rápido. Con estas modificaciones, podemos predecir los efectos de la gravedad desde las escalas más pequeñas a las del Sistema Solar con una precisión asombrosa.

Entonces, si la teoría no falla, ¿por qué intentar arreglarla? El problema es que la relatividad general es incompatible con las últimas teorías cuánticas que describen la naturaleza de otras tres fuerzas. Estas teorías dicen que las fuerzas están relacionadas por un constante intercambio de partículas; de acuerdo con esto, la gravedad debería transmitirse a través de una partículas cuántica conocida como gravitón. La relatividad general no permite tal posibilidad, y por esta razón los físicos están buscando un marco de trabajo más amplio que unifique la gravedad y la teoría cuántica en una “Teoría del Todo”.

Y si miras con cuidado a las escalas cósmicas más grandes, no hay carencia de constantes indicaciones de que algo no está del todo bien en la gravedad. Toma la radiación cósmica de fondo, por ejemplo. Ésta consta de fotones que han sido acelerados hacia nosotros procedentes de todos sitios desde el Big Bang hace 13 700 millones de años. En el camino, estos fotones pasan a través de grandes cúmulos de galaxias, logrando ganar energía conforme pasan a través a través de ellos y perdiéndola cuando salen por el otro extremo. Esos dos efectos deberían cancelarse.

O al menos sería así si no hubiese entrado en juego la energía oscura hace unos miles de millones de años. Esta forma de fuerza repulsiva es la mejor explicación que tenemos por el momento a por qué la expansión del universo parece haber empezado a acelerarse en los últimos eones. Uno de estos efectos es atenuar el tirón gravitatorio de una galaxia en el tiempo que necesita un fotón para pasar a través de la misma, por lo que fotón sale sin perder toda la energía ganada en el camino. Esto significa que parte de los fotones de fondo que nos llegan deberían estar inesperadamente calientes. Efectivamente, este es el caso, pero hay un pequeño problema: su ganancia de energía es el doble de lo que puede explicarse usando sólo la energía oscura.

Una teoría que encaja con todo

Una gravedad más débil en esas lejanas distancias y épocas cuando se inició la energía oscura habría sido más fácil y exhaustivamente superada por ésta. “El efecto funcionaría mano a mano con la energía oscura para frenar la agregación de materia”, dice Khoury. Los fotones que pasan a través de las galaxias serían incluso relativamente más calientes, provocando que se elimine la discrepancia.

Entonces está el misterio del “flujo oscuro”, el cual ha emergido a partir de investigaciones sobre miles de galaxias lejanas. La expansión global del universo significa que la mayor parte de estas galaxias se alejan de nosotros. Pero una vez se tiene en cuenta este efecto, sus velocidades deberían determinarse mediante las condiciones de gravedad local y en un volumen lo suficientemente grande de espacio deberían cancelarse.

Desafortunadamente, no lo hacen. A lo largo de escalas comunes de cientos de millones de años luz, las galaxias se ven como si estuviesen volando hacia una central concentración de masa gigantesca – una tan grande que posiblemente no podría haberse reunido desde el Big Bang. Se ha propuesto como una primera visión de lo que hay más allá del horizonte visible del universo, pero si la gravedad es más fuerte a estas escalas la necesidad de explicaciones tan exóticas desaparece. “No sólo una gravedad más fuerte agregaría materia más rápidamente, sino que las galaxias caerían hacer concentraciones mayores de materia más velozmente”, dice Khoury.

Y aquí aparece el bosque Lyman-alfa. Generosamente extendido a través del cosmos hay tenues nubes de gas de hidrógeno, los precursores de las galaxias. Éstas absorben luz a una longitud de onda de 122 nanómetros, creando una cavidad distintita en el espectro de la luz que penetra a través de ellas conocida como la línea Lyman-alfa. Esto si son estacionarias, pero de hecho distintas nubes se mueven a distintas velocidades hacia o alejándose de nosotros debido a la expansión variable del universo con el tiempo. Estas nubes absorberán luz a longitudes de onda variables debido al efecto Doppler, y la luz que llega a la Tierra desde fuentes lejanas habrá sido despojada de muchos trozos. A partir de este bosque de líneas espectrales los astrónomos pueden deducir la distribución de las nubes de hidrógeno en el espacio. Como el flujo oscuro de las galaxias, parecen estar más estrechamente agrupadas en las escalas comunes de lo que la cosmología estándar puede explicar – de nuevo, justo como si la gravedad hubiese sido en algún tiempo una fuerza más poderosa que las mantenía unidas.

Pero espera un momento. Los fotones del fondo cósmico sugieren una gravedad más débil a una escala; el flujo oscuro y el bosque Lyman-alfa implican una gravedad más fuerte en otra. ¿Seguro que no hay una teoría que pueda explicar ambas? Sorprendentemente, esto es justo lo que Khoury y sus colegas afirman.

El contexto de su trabajo es una consecuencia de la Teoría de Cuerdas – actualmente la ruta favorita para una Teoría del Todo – conocida como Teoría de Branas. La Teoría de Cuerdas trata las partículas que forman la materia y transmiten fuerzas como diminutas cuerdas unidimensionales de masa-energía vibrando en un espacio-tiempo de 10 dimensiones, conocido como el volumen. La Teoría de Branas va incluso más lejos, describiendo nuestro universo como una “3-brana”, un objeto con tres dimensiones de espacio y una de tiempo que va a la deriva en el volumen. En este escenario, las partículas-cuerdas vibrantes están ancladas firmemente en la brana. Todas ellas excepto los gravitones, por supuesto. Los gravitones son bucles vibrantes de cuerdas sin extremos libres para fijarse en la brana – por lo que pueden filtrarse en el volumen. Esta filtración explica por qué la gravedad es intrínsecamente más débil que las otras fuerzas fundamentales.

Dimensión infinita

También podría tener en cuenta la gravedad relativamente más débil que parecen experimentar los fotones del fondo cósmico. El contexto es un conjunto de teorías de mundo-branas conocidas como modelos Dvali-Gabadadze-Porrati (DGP) models por los tres teóricos de la Universidad de Nueva York que la sugirieron en el año 2000. Estos proponen la existencia de al menos una dimensión fuera de la brana que es de tamaño infinito.

Con tal dimensión extrañ, la escala de la gravedad con respecto a la separación no es de s-2, sino de s-3 - por lo que si dos objetos duplican la distancia a la que están separados, su gravedad mutua no es de cuatro veces, sino de ocho veces más débil. Con dos dimensiones, la caída es de s-4, con tres s-5 etcétera. Los cálculos de Khoury y sus colegas muestran cómo un modelo DGP con dos o más dimensiones extra sería justo el billete para reproducir las propiedades gravitatorias del universo tal y como lo observamos.

Existe una cuestión obvia: ¿cómo es que no percibimos esas dimensiones extra? Si existen más de tres dimensiones en el espacio, ¿por qué nuestros sentidos siguen limitándonos a tres? Las teorías de cuerdas estándar solventan este problema postulando que las dimensiones extra están enrolladas en escalas enormemente menores que las de un átomo, por lo que simplemente no las notamos. Los modelos de branas son más descarados. Ni tú ni yo vemos las dimensiones extra de tamaño infinito debido a que estamos hechos de partículas comunes de materia que están firmemente clavadas en la brana. Si queremos emular a Alicia y pasar a través del espejo para llegar a las dimensiones extra que hay más allá, nuestra única opción es reconstruirnos a nosotros mismos a partir de gravitones – las únicas partículas verdaderamente libres.

Aún queda una objeción apremiante. Si estas dimensiones extra existen realmente, ¿por qué experimentamos la gravedad como lo hacemos, como una ley ‘s’? De nuevo, una teoría proporciona la respuesta. Una masa situada en la brana – incrustada en nuestro universo – irradia gravitones en todas direcciones, tanto a lo largo de la brana como en el volumen. Pero la brana es un medio rígido, por lo que se propagan más fácilmente a lo largo de la brana que fuera de ella, como la reverberación cuando golpeas una placa de metal, la cual viaja más fácilmente a lo largo de la placa que por el aire que la rodea. Si estás en algún punto cercano a un objeto masivo – como lo estamos nosotros en el Sistema Solar – la gravedad que sientes será por tanto dominada abrumadoramente por la brana sobre la que estás, una gravedad s-2.

Cuanto más te alejes de la fuente de la gravedad, sin embargo, más cae esta fuerza. A escalas cósmicas muy grandes, donde la densidad media de materia es mucho menor que en nuestro vecindario cósmico, el debilitamiento a través de filtrado de gravitones se hace proporcionalmente más significativo, y la gravedad que se siente en la brana empieza a divergir significativamente de la ley s-2.

Por lo que el efecto de las dimensiones ocultas podría explicar perfectamente la gravedad más débil que se necesita en los fotones del fondo cósmico para las escalas más grandes. Pero, ¿qué pasa con la gravedad más fuerte en escalas intermedias indicada por el flujo oscuro y el bosque Lyman-alfa? Esto, dice la teoría, se deduce todo del peculiar comportamiento de los gravitones inmediatamente después de filtrarse de la brana hacia el volumen. Sin la placa rígida de la brana para propagarse, se frenan, adquiriendo masa.

Cualquier partícula con masa, por definición, siente la gravedad. Por tanto los gravitones fuera de la brana empiezan a gravitar: a pequeñas escalas cerca de la fuente de la masa, donde hay gran cantidad de ellos confinados en un pequeño espacio, exclusivamente entre sí, pero conforme se dispersas por el volumen, también con la materia de la brana. El resultado es un refuerzo en las escalas intermedias de la gravedad en la brana predicha por la ley del cuadrado inverso Newtoniana por aproximadamente un tercio. A las escalas cósmicas más grandes, sin embargo, los gravitones del volumen están los suficientemente dispersos para que este refuerzo se vea superado por el efecto mucho más debilitador provocado por la filtración inicial.

Así que ya lo tenemos: una teoría que puede explicar tanto la gravedad anormalmente débil como la anormalmente fuerte. ¿Va a unir todos los cabos sueltos de la cosmología actual? Tal vez, dice Jim Peebles de la Universidad de Princeton. “Es una chapuza”, dice – “algo que por derecho no debería funcionar, pero lo hace. No ignoraría la idea, pero no apostaría tampoco mi casa por ella”.

La objeción más significativa es que ninguno de los efectos anómalos que Khoury y sus colegas tratan de explicar es por sí mismo particularmente significativo. Con más y mejores datos, podrían desaparecer por sí mismas - o tal vez no. “Una secuencia de pequeñas piezas de pruebas reunidas pueden ser una sólida indicación de una nueva física, tal vez muy cerca de lo que este grupo ha descrito”, dice Glenn Starkman de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio. “El reto es mejorar las observaciones”, dice Khoury. “Si las anomalías no desaparecen, estaremos en un terreno más seguro”.

Podría haber otras pruebas más inmediatas. De acuerdo con la relatividad general, la luz y la materia sienten la gravedad de la misma forma: ambos siguen los mismos caminos alrededor de objetos masivos dictados por su curvatura del espacio-tiempo. Pero cualquier teoría pura de la gravedad, como la gravedad variable de Khoury, afecta sólo a la materia. Por lo que demostrar la existencia de dimensiones ocultas podría ser tan simple como observar la curvatura - “lente gravitatoria” – de la luz de una fuente lejana cuando pasa por un cúmulo galáctico en su camino hacia la Tierra, y de esta forma inferir la masa del cúmulo. Si podemos medir el tirón gravitatorio del cúmulo sobre un segundo cúmulo – por ejemplo, cómo de rápido está arrastrando al segundo cúmulo hacia él – podemos lograr una segunda estimación independiente de la masa.

Si las dimensiones ocultas están modificando la gravedad, las dos estimaciones serán distintas en un 20 o 30 por ciento, dice Khoury. Las actuales medidas de cúmulos galácticos no son lo bastante precisas praa detectar un efecto de este tamaño, pero la generación presente de estudios deberían arrojar una respuesta definitiva en los próximos 10 años.

Incluso si logramos las pruebas de la existencia de otras dimensiones, aún quedaría un largo trecho hasta entrar en ellas. Aún así, sería una asombrosa indicación de cómo incluso la materia de la que estamos hechos nos engaña en nuestra percepción del universo.

Todo esto es muy distinto del día en que en una granja en el siglo XVII, en una escena apócrifa que les encanta a los ilustradores, una manzana dejó caer la idea de la gravitación universal sobre la cabeza de Newton. Khoury confía en que lo que se aplica a las manzanas también se aplique a la Teoría de Newton: lo que sube – finalmente – tiene que caer.

Via | Ciencia kanija

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Un agujero negro en el cabello de Medusa



Esta imagen compuesta de la galaxia de la Medusa (también conocida como NGC 4194) muestra datos de rayos-X procedentes del Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA en azul y luz óptica del Telescopio Espacial Hubble en naranja. Situado aproximadamente en el centro de la galaxia y visto en datos ópticos, el "cabello" de Medusa – hecho de serpientes en la mitología griega – es una cola de marea formada por una colisión entre galaxias. La brillante fuente de rayos-X que se encontró hacia el lado izquierdo del cabello de Medusa es un agujero negro.






Las fuentes más brillantes de rayos-X en las galaxias son binarias que contienen agujeros negros de masa estelar o estrellas de neutrones que quedaron tras la explosión de supernova de una estrella masiva. Debido a que estos objetos compactos pueden generar rayos-X durante periodos de tiempo mucho más largos que su tiempo de vida de sus estrellas progenitoras masivas, las binarias de rayos-X pueden usarse como “fósiles” para estudiar la historia de formación estelar de sus galaxias madre. En esta imagen de Medusa, las binarias de rayos-X se ven como objetos brillantes azules puntuales.

Un estudio reciente de la galaxia de Medusa y otras nueve galaxias midieron la correlación entre la formación de estrellas y la producción de binarias de rayos-X. Una característica clave fue estudiar esta correlación para la galaxia de Medusa y NGC 7541, dos galaxias con índices de formación estelar particularmente alto. Se encontró que el número de fuentes brillantes de rayos-X y su brillo medio estaban relacionadas con el índice de formación estelar. Este trabajo puede ser útil para los intentos de usar el brillo en rayos-X para medir el índice de formación estelar en galaxias muy alejadas.

También se encontró que por cada millón de toneladas de gas que entran en la formación de estrellas, una tonelada es aspirada por un agujero negro de masa estelar o una estrella de neutrones. Este resultado puede ayudar a crear modelos más precisos de formación de binarias de rayos-X.

Vía | Ciencia kanija

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La vida podría haber sobrevivido a un impacto en la joven Tierra

Los microbios que viven en las profundidades de la Tierra podrían haber sobrevivido al aluvión masivo de impactos que golpearon la Tierra hace 3900 millones de años, de acuerdo con un nuevo análisis. Esto significa que la vida actual podría ser descendiente de esos microbios que surgieron hace 4400 millones de años, cuando se formaron los océanos.

Hace alrededor de 3900 millones de años, se cree que el desplazamiento en las órbitas de los planetas gigantes gaseosos perturbaron a otros objetos en el Sistema Solar, enviando muchos a toda velocidad hacia los planetas interiores. Los geólogos llaman a esa época el Eón Hadeano, y se cree que este feroz infierno de impactos habría esterilizado la Tierra.

Pero un nuevo estudio de Oleg Abramov y Steve Mojzsis de la Universidad de Colorado en Boulder sugiere que las formas de vida resistentes podrían haber sobrevivido si hubiesen estado enterradas profundamente en el terreno. Informarán de sus resultados en la Conferencia del 23 de marzo de Ciencias Planetarias y Lunares en Texas.




Punto de esterilización

Usando un modelo por ordenador, enviaron 2000 billones de toneladas de masa - en rocas con la misma distribución de masa que la observada hoy en el cinturón de asteroides – a impactar con el planeta.

Los mayores impactos habrían creado el mayor daño – un bloque de 200 kilómetros de diámetro habría dispersado una capa de 350 metros de profundidad a 1200º C sobre el planeta.

Aún así el calor de los impactos no habría penetrado muy profundamente en la corteza sólida subyacente. La capa calentada hasta el punto de esterilización, aproximadamente 110º C, sería de sólo 300 metros de grosor. Los microbios extremófilos de alta temperatura, como los que se encuentran en los manantiales del Parque Nacional de Yellowstone, habrían sobrevivido a mayores profundidades, hasta el límite de aproximadamente 4 kilómetros.

Además, los impactos podrían haber ayudado a proporcionar un refugio para estos microbios amantes del calor creando grietas en la corteza rocosa en la que podría haber fluido el agua.

Océanos iniciales

Entonces, ¿cómo de antigua podría ser la vida? Es difícil de decir, dado que las rocas que habrían registrado evidencias de cualquier tipo de vida anterior al Hadeano fueron destruidas por el “bombardeo pesado tardío” que arrasó el planeta en esa época. La prueba isotópica más antigua de la vida procede de rocas que se formaron hace 3830 millones de años, poco después de que finalizara el bombardeo.

Pero los microbios termófilos parecen estar entre las primeras formas de vida de la Tierra, y pueden haberse desarrollado hace 4400 millones de años. Esto es cuando la joven Tierra caliente – cuyos cientos de kilómetros superiores probablemente se habrían evaporado 100 millones de años antes, en el impacto que formó la Luna – se habrían enfriado lo suficiente para que se formasen los océanos.

Mojzsis dice que: “A todos los efectos, la vida pudo haber empezado hace 4400 millones de años, y el bombardeo pesado tardío podó, más que frustró, la vida”.

Esta conclusión es razonable, dice Kevin Zahnle del Centro de Investigación Ames de la NASA en California.

Vía | Ciencia kanija


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Galaxias protegidas por la materia oscura


El Telescopio Espacial Hubble ha descubierto nuevas pruebas de que las galaxias están incrustadas en un halo protector de materia oscura, la invisible forma de materia que cuenta con la mayor parte de la masa del universo.

La materia oscura es invisible y nadie sabe siquiera lo que es, pero es evidente por el hecho de que las galaxias se mantienen unidas. Alguna sustancia invisible merodea por el espacio — concentrada en las galaxias — y genera gravedad en cantidades muy superiores a la materia visible.





Observando en los tumultuoso corazón del cercano cúmulo galáctico de Perseo (situado a 250 millones de años luz de distancia), Hubble descubrió una gran población de pequeñas galaxias que han permanecido intactas mientras que las galaxias mayores a su alrededor han sido destrozadas por el tirón gravitatorio de las galaxias vecinas.

“Quedamos sorprendidos al encontrar tantas galaxias enanas en el núcleo de este cúmulo, las cuales eran redondas y lisas y no tenían muestras en absoluto de ninguna perturbación”, dijo el astrónomo Christopher Conselice de la Universidad de Nottingham en Inglaterra, y líder de las observaciones de Hubble. “Estas enanas son galaxias muy viejas que han estado en el cúmulo durante un largo tiempo. Por lo que si algo las ha perturbado, habría sucedido ahora. Deben ser galaxias muy dominadas por la materia oscura”.

Las galaxias enanas pueden tener incluso mayores cantidades de materia oscura que las galaxias espirales como nuestra Vía Láctea.

“Con estos resultados, no podemos decir si el contenido de materia oscura de las enanas es mayor que el de la Galaxia de la Vía Láctea”, dijo Conselice. “Aunque, el hecho de que la mayor parte de galaxias espirales del cúmulo estén destruidas, mientras que las galaxias enanas no, sugiere que éste es el caso”.

Los resultados de las observaciones se detallan en la edición del 1 de marzo de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Propuesta por primera vez hace 80 años, la materia oscura se cree que es el “pegamento” que mantiene unidas a las galaxias. Los astrónomos sugieren que la materia oscura proporciona el “andamiaje” vital del universo, creando un marco de trabajo para la formación de galaxias a través de atracción gravitatoria.

Estudios previos con el Observatorio Chandra de Rayos-X de la NASA y con Hubble encontraron pruebas de materia oscura en cúmulos completos de galaxias tales como el Cúmulo Bala. Las nuevas observaciones de Hubble continúan la búsqueda de materia oscura en galaxias individuales.

Debido a que la materia oscura es invisible, los astrónomos detectan su presencia a través de pruebas indirectas. El método más común es medir la velocidad de estrellas individuales o grupos de estrellas conforme se mueven de forma aleatoria en la galaxia o mientras giran alrededor de la misma. Pero el Cúmulo de Perseo está demasiado lejos para que los telescopios resuelvan estrellas individuales y midan sus movimientos.

En lugar de esto, Conselice y su equipo derivaron una nueva técnica para descubrir la materia oscura en estas galaxias enanas determinando la masa mínima que las enanas debían tener para evitar que fuesen desmembradas por el potente ritón gravitatorio de las galaxias mayores.

Vía | Ciencia kanija

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El último latido de una estrella


Una investigación, realizada con el telescopio espacial Spitzer (NASA), ha descubierto en el centro de la Vía Láctea grandes concentraciones de carbono alrededor de nebulosas planetarias, objetos gaseosos creados a partir de la expulsión de las capas externas de una estrella cuando muere. Estrellas con una sobreabundancia extrema de este elemento químico habían sido detectadas en otras regiones de nuestra galaxia, pero nunca en su núcleo. Su presencia en nebulosas planetarias y no en el resto de estrellas viejas y de poca masa que pueblan el centro galáctico, sugiere la existencia de cambios químicos bruscos en el último instante de la vida de estos astros.






El equipo de científicos, compuesto por los investigadores españoles Aníbal García Hernández, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), José Perea Calderón y Pedro García Lario, de la Agencia Espacial Europea (ESA), analizó los espectros de 40 nebulosas planetarias utilizando el espectrógrafo infrarrojo del telescopio espacial Spitzer: 26 nebulosas situadas en el centro de la Vía Láctea, también conocido como ‘bulbo galáctico’; y 14 nebulosas pertenecientes a otras regiones de la galaxia.

Mediante el examen de los datos obtenidos, los científicos encontraron una gran cantidad de silicatos cristalinos e hidrocarburos aromáticos policíclicos, dos sustancias que, respectivamente, indican la presencia de oxígeno y carbono. “Esta combinación es muy inusual – explica Perea Calderón –, ya que en la Vía Láctea el oxígeno y el carbono combinados sólo se encuentran normalmente en el polvo alrededor de sistemas binarios de estrellas; su descubrimiento en el bulbo galáctico nos ayuda a comprender mejor la evolución química de toda nuestra galaxia”.

Evolución estelar

En general, las estrellas conforme envejecen queman en su interior elementos cada vez más pesados, desde el hidrógeno hasta acabar en el hierro. En este proceso las estrellas aumentan su tamaño y algunas llegan a convertirse en gigantes rojas. Al crecer, estas estrellas se hacen inestables hasta que, en un último latido, expulsan al espacio las capas más externas de su atmósfera. “Estos residuos son los ladrillos de construcción de otras estrellas y planetas, incluyendo nuestra Tierra, así como cualquier forma de vida que pueda existir en el Universo”, aclara el investigador del IAC García Hernández.

En el centro galáctico, no obstante, los investigadores han observado que cuando estas estrellas envejecen los elementos más pesados no se desplazan progresivamente hacia las capas externas, como ocurre en la mayoría de estrellas. El carbono se hace presente sólo en los últimos momentos de la vida del astro, cuando éste se expande y expulsa los gases a su exterior, de forma que los astrónomos pueden detectarlo en las nebulosas resultantes. Según explica García Lario, “el carbono producido en las continuas pulsaciones térmicas no es conducido de forma eficiente a la superficie por lo que sólo es visible cuando la estrella está a punto de morir, contrariamente a lo que se ha observado en estrellas del disco galáctico con menor concentración de metales”.

Los investigadores creen que las estrellas en el centro de la Vía Láctea no transfieren carbono a sus capas más externas a medida que envejecen debido a un exceso de metales, lo que impediría de algún modo el drenaje de este elemento químico. “Las estrellas del bulbo galáctico, en su mayoría pequeñas y con una masa equivalente o una vez y media mayor a nuestro Sol, suelen tener más metales que otras estrellas, por eso los datos de Spitzer apoyan esta hipótesis nunca antes apoyada por las observaciones”, afirma García Lario.

Para García Hernández, “este descubrimiento es importante porque ayuda a comprender cómo se forman los elementos pesados en las estrellas, como el oxígeno, el carbono y hierro, y luego se extienden por el Universo, incorporándose a nuevas generaciones de estrellas y planetas, y haciendo posible el desarrollo de la vida”. Los resultados acaban de ser publicados en la revista especializada Astronomy & Astrophysics Journal.

Vía | ciencia kanija

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La mejor vista de la energía más extrema del universo


Los astrónomos han tenido la mejor visión hasta el momento de la energía más extrema del universo con un nuevo mapa que combina datos recopilados a lo largo de tres meses, según anunciaron hoy un equipo de científicos.

El mapa está basado en datos recopilados por el Telescopio Espacial de rayos gamma Fermi de la NASA, que tiene telescopios y cámaras que observar el universo — desde el interior de nuestro Sistema Solar a galaxias alejadas miles de millones de años luz — en la búsqueda de fuentes de las mayores radiaciones de energía, conocidas como rayos gamma.





Los rayos gamma se sitúan en el extremo izquierdo del espectro electromagnético, o luz, con longitudes de onda más cortas y mayores energías que la luz ultravioleta e incluso los rayos-X.

La imagen de todo el cielo generada por el equipo de Fermi nos muestra cómo se vería el cosmos si nuestros ojos pudiesen detectar radiación 150 millones de veces más energética que la luz visible. La visión fusiona observaciones del Telescopio de Gran Área (LAT) de Fermi a lo largo de 87 días, desde el 4 de agosto de 2008 al 30 de octubre de 2008.

“Fermi nos ha dado una visión más profunda y de mejor resolución que ninguna misión espacial anterior del cielo en rayos gamma”, dijo Peter Michelson, científico jefe de LAT en la Universidad de Stanford. “Estamos observando llamaradas procedentes de los agujeros negros supermasivos en las lejanas galaxias, y viendo púlsares, sistemas binarios de gran masa, e incluso un cúmulo globular.”

El mapa incluye un objeto familiar a todo el mundo: el Sol. “Debido a que el Sol parece moverse contra el fondo de estrellas del cielo, produce un tenue arco a lo largo de la zona superior derecha del mapa”, explicó Michelson.

Durante los próximos años, conforme se incremente la actividad solar, los científicos esperan que el Sol produzca un número cada vez mayor de llamaradas de alta energía. “Ningún otro instrumento será capaz de observar las llamaradas solares en el rango de energía de LAT”, dijo Michelson.

A partir del mapa, el equipo de Fermi creó una lista de “los 10 mejores” con 5 fuentes dentro de la Vía Láctea y cinco de fuera de la galaxia.

Las mayores fuentes dentro de nuestra galaxia incluyen al Sol; un sistema conocido como LSI +61 303, que es un par de estrellas siendo una de ellas una masiva normal y otra una estrella de neutrones súper-densa; PSR J1836+5925, que es uno de los muchos púlsares nuevos, un tipo de estrella de neutrones giratoria que emite chorros de rayos gamma; y el cúmulo globular 47 Tucanae, una esfera de antiguas estrellas a 15 000 años luz de distancia.

Las fuentes extragalácticas más importantes incluyen a NGC 1275, una galaxia que está a 225 millones de años luz de distancia y es conocida por sus intensas emisiones de radio; las galaxias drásticamente activas en llamaradas de 3C 454.3 y PKS 1502+106, ambas a más de 6000 millones de años luz de distancia; y PKS 0727-115, que se cree que es un tipo de galaxia activa llamada quásar.

La lista de 10 de Fermi también incluye dos fuentes — una en el plano de la Vía Láctea y otra más alejada — que los investigadores aún tienen que identificar.

Se ha enviado un artículo describiendo las 205 fuentes más brillantes que ha visto LAT a la revista The Astrophysical Journal Supplement.

“Esta es la primera gran producción científica de la misión, y es un gran paso adelante hacia producir nuestro primer catálogo de fuentes a finales de este año”, dijo David Thompson, subdirector científico del proyecto Fermi en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

vía | Ciencia kanija

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Hubble y VLT observan remotas galaxias en detalle 3D

Los astrónomos han obtenido vistas tridimensionales de distantes galaxias, vistas cuando el universo tenía la mitad de su edad actual, al combinar la precisa visión del Telescopio Espacial Hubble y la capacidad del VLT de ESO de examinar el movimiento de gas en pequeños objetos. Al mirar este “página histórica” del Universo, una época en la cual el Sol y la Tierra aún no existían, los científicos esperan resolver el enigma de cómo se formaron las galaxias en el pasado remoto.
Galaxias distantes vistas por Hubble y VLT
Por décadas, las galaxias distantes que emitieron su luz hace seis mil millones de años, no eran más que motas de luz en el cielo. Con el lanzamiento del Hubble en la década del 90, los astrónomos fueron capaces de escrutar la estructura de distantes galaxias con cierto detalle por primera vez. Bajo los increíbles cielos de Paranal, en Chile, el espectógrafo FLAMES/GIRAFFE del Telescopio Muy Grande puede obtener espectros simultáneos de pequeñas áreas de grandes objetos y observar los movimientos de los gases en esas remotas galaxias.




“Esta combinación única de Hubble y VLT nos permite modelar galaxias distantes casi tan bien como las cercanas. En efecto, FLAMES/GIRAFFE nos permite medir la velocidad del gas en varias locaciones en estos objetos. Esto significa que podemos ver cómo se está moviendo el gas, lo que nos provee de una visión tridimensional de las galaxias a medio camino del Universo”, indicó François Hammer, quien lideró el equipo.

Diagrama de las galaxias vistas por Hubble y VLT
El diagrama ilustra una galaxia (en el cubo), cómo la ve Hubble (panel del medio) y el gas medido por el VLT (Panel de la izquierda). En este último, las partes rojas se están alejando de nosotros y las azules se nos acercan.

El equipo ha realizado la Hercúlea tarea de reconstituir la historia de unas cien remotas galaxias que han sido observadas con Hubble y GIRAFFE en el VLT. Los primeros resultados están llegando y ya proveen conocimientos útiles de tres galaxias.

En una galaxia, GIRAFFE reveló una región llena de gas ionizado, esto es, gas caliente compuesto de átomos a los que se les quitó uno o varios electrones. Esto es normalmente debido a la presencia de estrellas jóvenes muy calientes. Sin embargo, luego de observar la región por más de 11 días, Hubble no detectó ninguna estrella! “Claramente esta inusual galaxia tiene algunos secretos ocultos”, señaló Mathieu Puech, autor líder de uno de los reportes del estudio. Comparaciones con simulaciones computacionales sugieren que la explicación radica en la colisión de dos galaxias espirales muy ricas en gas. El calor producido por la colisión habría ionizado el gas, haciéndolo demasiado caliente como para formar estrellas.

Otra galaxia que los astrónomos estudiaron mostró el efecto opuesto. Descubrieron una región central azulada envuelta en un disco rojizo, casi completamente oculto por el polvo. “Los modelos indican que el gas y estrellas podrían estar moviéndose en espiral rápidamente”, explicó Hammer. Este podría ser el primer ejemplo de un disco reconstruído luego de una gran fusión.

Finalmente, en una tercera galaxia, los astrónomos identificaron una estructura elongada muy inusual, una barra, extremadamente azul, compuesta de jóvenes masivas estrellas, raramente observadas en galaxias cercanas. Al comparar con simulaciones se mostró que las propiedades del objeto son bien reproducidas por una colisión entre dos galaxias de masa desigual.

Gracias a que los astrónomos pueden ahora ver cómo se está moviendo el gas que pueden rastrear la masa y las órbitas de galaxias ancestrales con relativa precisión, explicó Sébastien Peirani, autor de otro de los reportes del estudio.

Las tres galaxias del estudio vistas por Hubble y el gas visto por VLT
Imágenes de las tres galaxias estudiadas por el equipo de astrónomos que intentan entender cómo se formaron las galaxias cuando el universo tenía la mitad de su edad actual (paneles superiores). Las mismas galaxias fueron luego estudiadas con el instrumento GIRAFFE de VLT para examinar los movimientos del gas en estos objetos (paneles inferiores). Las partes rojas se están alejando de nosotros, mientras las azules se nos acercan. Al estudiar estos movimientos en detalle, los astrónomos intentan leer la historia del universo.

Los astrónomos están extendiendo sus análisis a toda la muestra de galaxias observadas. “El próximo paso será comparar esto con galaxias más cercanas, y así, formar una imagen de la evolución de las galaxias a lo largo de los últimos seis a ocho mil millones de años, esto es, a lo largo de la mitad de la edad del universo”, concluyó Hammer.

Vía | Últimas noticias del cosmos

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El caníbal Júpiter se comió a sus primeras lunas


Las cuatro lunas gigantes "Galileanas" que orbitan Júpiter son los últimos supervivientes de al menos cinco generaciones de lunas que una vez orbitaron el gigante gaseoso.

"Todas las otras lunas – y podrían haber sido 20 o más – fueron devoradas por el planeta en los días iniciales del Sistema Solar", dice Robin Canup del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado.

Las cuatro lunas Galileanas han desempeñado un papel clave en la historia de la ciencia – su descubrimiento por Galileo hace 400 años proporcionó la prueba irrefutable de que no todos los cuerpos orbitaban la Tierra. Pero hasta recientemente, nadie había sospechado que Júpiter tuvo alguna vez muchas más lunas.





Los astrónomos han tenido consciencia desde hace mucho tiempo de un misterio generado por simulaciones de la forma en que Júpiter y sus lunas de formaron, dice Canup. Estos modelos indican que la masa del disco de escombros alrededor de Júpiter, a partir del que se formaron las lunas, era de varias decenas porcentuales de la masa del planeta gigante. Y aún así, sólo es necesario un 2 por ciento para formar las lunas que vemos hoy.

Ahora Canup y su colega William Ward creen que saben por qué. La masa extra puede explicarse si las otras lunas se formaron mientras el disco de escombros aún estaba presente (www.arxiv.org/abs/0812.4995). “Por tanto, un proceso clave es la interacción entre las lunas que crecen y el disco de material que aún fluye en el Sistema Solar”, dice Canup. Esta interacción habría provocado que las primeras lunas cayeran en espiral hacia Júpiter y finalmente fuesen “comidas”.

Esto explicaría la discrepancia en las simulaciones anteriores, dice Canup: cuando un conjunto de lunas era engullido, inmediatamente se empezaba a formar uno nuevo. “Podría haber habido cinco generaciones de lunas”, comenta. “Las actuales lunas Galileanas se formaron justo cuando el flujo de entrada del material al disco procedente del Sistema Solar quedaba cortado, de tal forma que escapaba al destino de sus desgraciados predecesores”.

De acuerdo con Canup y Ward, en cada generación la masa total de las lunas era la misma, pero el número de lunas podría haber variado. “Creemos que algo similar tuvo lugar alrededor de Saturno, donde la última generación contenía una luna gigante - Titán”, dice Canup.

Esto podría tener implicaciones para el Sistema Solar al completo. Los planetas rocosos pueden necesitan 10 millones de años para agregarse, trozo a trozo. El proceso continúa mucho después de que el disco de escombros alrededor del Sol haya desaparecido, por lo que estos planetas no habrían tenido el riesgo de caer en espiral.

Por el contrario, los núcleos gaseosos de los gigantes de gas como Saturno y Júpiter se condensan a partir del disco de escombros muy rápidamente a través de contracción del gas. Esto significa que habrían tenido tiempo de interactuar con el disco de escombros. John Papaloizou de la Universidad de Cambridge dice que es completamente concebible que el Sol pueda haber tragado numerosos núcleos de gas antes de que surgiera la actual configuración estable del Sistema Solar.

Vía | Ciencia kanija

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Una nueva luna puede ser la fuente del anillo exterior de Saturno

La nave Cassini de la NASA ha encontrado dentro del anillo G de Saturno una luna que parece un tenue y móvil punto de luz. Los científicos creen que es una fuente principal del anillo G y su único arco del anillo.

Los científicos de fotografía de Cassini analizaron imágenes adquiridas a lo largo de aproximadamente 600 días, encontraron la diminuta luna, de medio kilómetro de diámetro, incrustada en un anillo parcial, o arco de anillo, encontrado anteriormente por Cassini en el tenue anillo G de Saturno.




El hallazgo se anunció en una circular de la Unión Astronómica Internacional. Las imágenes pueden encontrarse en http://www.nasa.gov/cassini, http://saturn.jpl.nasa.gov y http://ciclops.org .

“Antes de Cassini, el anillo G era el único anillo polvoriento que no estaba claramente asociado a una luna conocida, lo cual lo hacía extraño”, dijo Matthew Hedman, asociado al equipo de imágenes de Cassini en la Universidad de Cornell en Ithaca, N.Y. “El descubrimiento de esta luna, junto con otros datos de Cassini, deberían ayudarnos a dar sentido a este anillo anteriormente misterioso”.

Los anillos de Saturno toman su nombre dependiendo del orden en el que fueron descubiertos. Yendo de dentro hacia fuera son: D, C, B, A, F, G y E. El anillo G es uno de los anillos difusos exteriores. Dentro del tenue anillo G hay un arco de anillo relativamente brillante y estrecho, de 250 kilómetros de anchura, el cual se extiende 150 000 kilómetros, o un sexto del camino alrededor de la circunferencia del anillo. La luna se mueve dentro de este arco de anillo. Anteriores medidas de plasma y polvo de Cassini indicaron que este anillo parcial puede ser producido a partir de partículas relativamente grandes y heladas incrustadas dentro del arco, tal como esta luna.

Los científicos fotografiaron la luna el 15 de agosto de 2008, y confirmaron su presencia encontrándola en dos imágenes anteriores. Desde entonces se ha visto la luna en múltiples ocasiones, la más reciente el 20 de febrero de 2009.La luna es demasiado pequeña para que la resuelvan las cámaras de Cassini, por lo que su tamaño no puede medirse directamente. No obstante, los científicos de Cassini estimaron el tamaño de la luna comparando su brillo con otra pequeña luna de Saturno, Palene.

Hedman y sus colaboradores también han encontrado que la órbita de la luna está siendo perturbada por la luna cercana y mayor Mimas, la cual es responsable de mantener unido el arco de anillo.

Esto eleva el número de arcos de anillos de Saturno con lunas incrustadas encontradas por Cassini a tres. La nueva luna puede no estar sola en el arco de anillo G. Las medidas previas con otros instrumentos de Cassini implicaban la existencia de una población de partículas, posiblemente con un rango de tamaños entre 1 y 100 metros de diámetro. “Los meteoroides impactan en, y colisionan entre, estos cuerpos y la luna podría liberar polvo para formar el arco”, dijo Hedman.

Carl Murray, miembro del equipo de imágenes de Cassini y profesor en Queen Mary, Universidad de Londres, dijo, “El descubrimiento de la luna y la perturbación de su trayectoria por la luna vecina Mimas destaca la estrecha asociación entre las lunas y anillos que vemos en el sistema de Saturno. Con suerte, aprenderemos en el futuro más sobre cómo tales arcos se forman e interactúan con sus cuerpos padres”.

A principios del año que viene, la cámara de Cassini echará un vistazo más de cerca al arco y la luna. La misión Equinox de Cassini, una extensión de la misión original de cuatro años, se espera que continúe hasta el otoño de 2010.

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¿Podría la vida en la Tierra haber llegado de Ceres?

Los astrobiólogos esperan encontrar vida en todo el universo, o posiblemente incluso en nuestro vecindario cósmico, el Sistema Solar. Sus esfuerzos están usualmente concentrados en mundos como el planeta Marte, o lunas heladas como Europa. No obstante, existen otras localizaciones menos convencionales en el Sistema Solar donde los científicos creen que pueden encontrar vida.




En la conferencia de la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida Florencia, Italia, Joop Houtkooper de la Universidad de Giessen divulgó una teoría sobre que la vida podría haberse originado en el asteroide Ceres.



El lejano mundo Ceres, el planeta enano más pequeño conocido en el Sistema Solar, están en el interior del cinturón de asteroides. Se le dio el nombre de planeta tras su descubrimiento en 1801, luego fue degradado al estatus de asteroide. Con la última definición de planeta de la Unión Astronómica Internacional, el objeto redondo ahora se considera un planeta enano. ¿Existe la posibilidad de que este exótico mundo sea hogar de organismos extraterrestres?

“Esta idea me vino a la mente cuando escuché una charla sobre que todos los satélites del Sistema Solar constan de una gran parte de hielo, gran parte del cual probablemente está en estado líquido”, dice Houtkooper. “El volumen total de toda esta agua es aproximadamente 40 veces mayor que todos los océanos de la Tierra”.

Esto recordó a Houtkooper una teoría sobre cómo se originó la vida. Los organismos Los organismos pueden haberse desarrollado primero alrededor de fumarolas hidrotermales, las cuales yacen en el fondo de los océanos y expulsan compuestos químicos calientes. Muchos cuerpos helados de nuestro Sistema Solar tienen núcleos rocosos, por lo que pueden haber tenido o aún conservar fumarolas hidrotermales. Houtkooper se dio cuenta de que, “si la vida no es única de la Tierra, y puede existir en cualquier parte, entonces estos cuerpos helados son lugares en los que pudo originarse la vida”.

Observando la evidencia

En el inicio de la historia del Sistema Solar hubo un periodo conocido como el Bombardeo Pesado Tardío, una época turbulenta en la que los impactos cataclísmicos de asteroides eran comunes. Si había vida en la Tierra antes de esta peligrosa era, muy posiblemente fue erradicada y tuvo que iniciarse de nuevo después de que gran parte de estos escombros cósmicos se hubiesen eliminado del Sistema Solar interior. Es interesante apuntar que las evidencias indican que Ceres evitó ser golpeado por impactos devastadores durante esta época. Si ha sido bombardeado, hubiese perdido completamente y para siempre su manto de agua, dado que su fuerza gravitatoria es demasiado débil para recapturarla. Esto es probablemente lo que le sucedió al asteroide Vesta, el cual tiene un cráter de impacto muy grande y carece de agua.

“Las pruebas apuntan a que Ceres ha permanecido relativamente intacto durante el Bombardeo Pesado Tardío”, afirma Houtkooper. Dice que esto significa que podría haber un “océano de agua donde la vida pudo haberse originado en los inicios de la historia del Sistema Solar”.

Esto llevó a una interesante hipótesis. Si la Tierra quedó esterilizada por colosales impactos, pero Ceres albergó vida que sobrevivió, ¿podría el planeta enano haber resembrado nuestro mundo con vida, a través de fragmentos que salieron disparados desde Ceres e impactaron con la Tierra? ¿Todos los organismos de la Tierra, incluyendo los humanos, son descendientes de Ceres? Esta es la idea que persigue Houtkooper.

“Observé distintos cuerpos del Sistema Solar que habían tenido o tenían actualmente océanos”, explica. “El planeta Venus probablemente tuvo un océano en los inicios de su historiq, pero la mayor masa del planeta indica que se necesita más fuerza para lanza un trozo de la corteza del planeta y enviarla en dirección a la Tierra. Un objeto menor como Ceres tiene una velocidad de escape menor, lo que hace más fácil que se separen partes del mismo”.

Houtkooper calculó entonces las rutas orbitales de los planetas, lunas y asteroides candidatos para ver cuáles estaban en las mejores posiciones de que trozos de los mismos hubiesen alcanzado con éxito la Tierra, sin ser interceptados por otros objetos. Ceres aparecía como favorito en estos cálculos.

Vida en Ceres

Finalmente, Houtkooper consideró la posibilidad de que hubiese organismos aún presentes en Ceres. “En el océano, podría haber vida”, sugiere. “En la superficie, sería más difícil. Pero existen algunas posibilidades. Podría haber vida basada en el peróxido de hidrógeno, capaz de aguantar bajas temperaturas”. Actualmente no se sabe si existe peróxido de hidrógeno en Ceres, pero nada lo descarta tampoco.

La idea de que la Tierra haya sido sembrada con vida de Ceres y que existan criaturas allí actualmente, es ciertamente fascinante, pero Houtkooper admite que es más ciencia ficción que ciencia hasta que se puedan proporcionar pruebas. Ésta son, naturalmente, difíciles de obtener, dado que Ceres es un mundo pequeño y lejano. Incluso las mejores imágenes actuales contienen muy pocos detalles, y apenas muestran algunas características de la superficie; lo que son estas características exactamente aún es un misterio. Los análisis espectrales indican la presencia de minerales similares a la arcilla, y la forma ligeramente plana de Ceres es lo que se esperaría de un mundo con un núcleo rocoso por debajo de una capa de hielo o agua. Ceres es un planeta enano con muchos secretos.

Afortunadamente, esto cambiará pronto gracias a la Misión Dawn de la NASA. Lanzada en 2007, la sonda tiene prevista su llegada a Ceres para 2015. Una vez allí arrojará luz sobre el misterioso mundo, y tal vez tome fotografías de géiseres de agua estallando en la superficie. Esta visión cercana podría indicar si Ceres realmente tiene potencial para la vida.

Via | Ciencia kanija

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La misión Kepler busca planetas similares a la Tierra

La sonda espacial Kepler, de la NASA, está a punto de iniciar una travesía sin precedentes que podría responder estas preguntas ancestrales.

La misión Kepler está programada para ser lanzada al espacio desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, Florida, a bordo de un cohete Delta II, el 5 de marzo a las 10:48 de la noche, hora oficial del Este. Es la primera misión con la capacidad de hallar planetas como la Tierra —planetas rocosos que orbitan estrellas similares al Sol dentro de una zona cálida, donde agua líquida podría persistir sobre la superficie.


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Arriba: Concepto artístico de un planeta similar a la Tierra en órbita alrededor de una estrella distante. Crédito: Dana Berry/NASA. [Video] [Más información]




“La misión Kepler es un componente crítico en los esfuerzos de la NASA por encontrar y estudiar planetas en donde puedan estar presentes condiciones parecidas a las de la Tierra”, comenta Jon Morse, director de la División de Astrofísica, en las oficinas centrales de la NASA, en Washington.

La misión estará tres años y medio buscando en más de 100.000 estrellas similares al Sol, en la región Cisne-Lira de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se espera que encuentre cientos de planetas, del tamaño de la Tierra y más grandes también, en órbitas a distintas distancias de sus respectivas estrellas. Si los planetas parecidos a la Tierra se encuentran dentro de la zona habitable (en donde las condiciones favorecen la existencia de agua líquida), Kepler podría hallar decenas de mundos como el nuestro. Por otro lado, si estos planetas son poco abundantes, Kepler podría no encontrarlos.

El telescopio Kepler está especialmente diseñado para la detección de estrellas de luminosidad variable y periódica, causada por el tránsito de planetas. Algunos sistemas de estrellas se encuentran orientados de tal forma que sus planetas pasan en frente de sus estrellas, tal como se los ve desde nuestro punto de vista en la Tierra. Mientras los planetas transitan, causan una disminución pequeña en la luminosidad de su estrellas, o parpadeo: Video de 1 megabyte. El telescopio puede registrar cambios en la luminosidad de apenas 20 partes por millón.

“Si la misión Kepler observara desde el espacio un pequeño pueblo sobre la Tierra, por la noche, sería capaz de detectar la disminución en la luz de un pórtico mientras alguien pasa frente a él”, comentó James Fanson, coordinador del proyecto Kepler, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California.

ver     imágenPara lograr esta proeza, Kepler usará la cámara más grande que jamás se haya lanzado al espacio; un instrumento que posee 95 megapíxeles y “dispositivos de carga acoplada” (CCDs, en idioma inglés).

Derecha: Plano focal del vuelo de Kepler completado, con los 42 dispositivos de carga acoplada y, en las esquinas, 4 dispositivos para realizar ajustes finos. [Imagen ampliada]

A través de la observación de una amplia sección del cielo durante su tiempo de vida útil, la misión Kepler tendrá la posibilidad de ver planetas que transitan sus estrellas, de manera periódica, en múltiples ciclos. Esto permitirá a los astrónomos confirmar la presencia de planetas. Los planetas de tamaño similar a la Tierra, ubicados en zonas habitables, deberán teóricamente completar una órbita en un año aproximadamente; de modo que Kepler monitorizará dichas estrellas al menos durante tres años antes de confirmar su existencia. Telescopios con base en la Tierra, junto con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, de la NASA, realizarán estudios de seguimiento en los planetas más grandes que puedan ver.

“Kepler es una pieza fundamental para entender qué tipos de planetas se forman alrededor de otras estrellas”, comenta Debra Fischer, cazadora de exoplanetas de la Universidad Estatal de San Francisco. “Los descubrimientos que surjan serán inmediatamente utilizados para estudiar, con Spitzer, la atmósfera de grandes exoplanetas gaseosos. Además, la estadística acumulada nos ayudará a trazar el camino que nos llevará hacia el día en el cual obtengamos la imagen de un pálido punto azul, como nuestro planeta, que orbita otra estrella en nuestra galaxia”.

Para obtener más información sobre la misión Kepler, visite: http://www.nasa.gov/kepler

Via | NASA


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100 Preguntas y 100 respuestas sobre la astronomía

Con motivo del Año Internacional de la Astronomía, el Plan Andaluz de Divulgación del Conocimiento, a través de Andalucía Investiga, ha querido sumarse a esta celebración contribuyendo con este documento monográfico que pretende resolver algunas de las principales dudas sobre la astronomía y el espacio del público en general. El documento se ha elaborado en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Andalucía.

¿Qué es una Unidad Astronómica? ¿Estamos solos en el Unvierso? ¿es cierto que la extinción de los dinosaurios se debió al impacto de un meteorito? ¿Qué diferencia un asteoride de un cometa? ¿Cómo se forman las estrellas? El Universo, el espacio, nos plantea miles de preguntas para las que no siempre hay una respuesta aún.



La celebración del Año Internacional de la Astronomía ha movido al Plan Andaluz de Divulgación del Conocimiento a colaborar con el Instituto de Astrofísica de Andalucía para contestar al menos cien de estas preguntas a través de la publicación 100 preguntas y 100 respuestas sobre la astronomía, con el objetivo de acercar la astronomía y estimular el interés por esta disciplina en la Sociedad.

La intención de este documento es pues, como bien describe en su texto introductorio Montserrat Villar, coordinadora en España del Año de la Astronomía 2009, la de asumir los principios de este año de celebración, es decir, intentar “descubrir las entrañas del Universo a miles de ciudadanos”.

http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/revista/revista.asp

Revista

Via | Alphagalileo


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Una Hélice en el cosmos



Una nueva imagen de la magnífica nebulosa planetaria se obtuvo en el Observatorio La Silla de ESO. La imagen muestra un rico fondo de distantes galaxias, usualmente no vistas en otras imágenes de este objeto.





La nebulosa Helix, NGC 7293, yace a 700 años luz de distancia, en la constelación de Acuario. Es uno de los más cercanos y más espectaculares ejemplo de una nebulosa planetaria. Estos exóticos objetos no tienen nada que ver con los planetas, sino que son estrellas como el Sol en sus estadíos finales antes de retirarse como enanas blancas. Caparazones de gas son expulsados de la superficie de la estrella, muchas veces en intricados y bellísimos diseños y brillan bajo la potente radiación ultravioleta de la muy caliente estrella central. El anillo principal de la Nebulosa Helix es de dos años luz de diámetro.



Aunque se trata de un objeto muy fotogénico, Helix es difícil de ver visualmente. La historia de su descubrimiento es bastante oscura. Apareció en una lista de nuevos objetos compilada por el astrónomo alemán Karl Ludwig Harding en 1824. El nombre Helix, la hélice, proviene de la forma vista en fotografías anteriores.




Aunque luce como una rosquilla, los estudios mostraron que posiblemente consiste en al menos dos discos separados con anillos exteriores y filamentos. El brillante disco interno parece expandirse a unos 100 mil km/h y haber llevado unos 12 mil años en formarse.

Como está relativamente cerca -cubre un área del cielo de un cuarto de la Luna llena- puede ser estudiada en gran detalle, más que otras nebulosas planetarias, y se descubrió que tiene una inesperada y compleja estructura. Alrededor del anillo hay pequeños “blobs”, conocidos como “nudos cometarios”, con débiles colas que se extienden de la estrella central. Aunque parezcan pequeños, cada nudo es casi tan grande como nuestro Sistema solar. Han sido muy estudiados, tanto por el Telescopio Muy Grande de ESO, como por el Hubble, pero permanecen sólo parcialmente entendidos.
Una cuidadosa mirada a la parte central del objeto revela no sólo los nudos, sino también muchas galaxias remotas vistas a través del brillante gas.

Fuente | Ultimas noticias del cosmos

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Los asteroides perdidos revelan un misterio del tamaño de un planeta

Los asteroides perdidos de nuestro Sistema Solar pueden ser las obras de los planetas gigantes alborotados cuando migraban a sus actuales posiciones, de acuerdo con una nueva simulación.

Los científicos saben que planetas como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno migraron durante los primeros millones de años de los inicios de su existencia. La nueva simulación demostró que los planetas gigantes habrían perturbado a muchos asteroides cuando abandonaban la escena, dejando tras de sí "huellas" que encajan con los patrones reales en el cinturón principal de asteroides.

"Verdaderamente mostró pruebas de que las huellas de la migración de planetas son visibles hoy en la distribución de los asteroides", dijo David Minton, investigador de ciencias planetarias en la Universidad de Arizona en Tucson.






Patrones de migración planetaria

Las pruebas anteriores habían sugerido que los planetas gigantes formaron en un tiempo un grupo más compacto. Pero sus interacciones gravitatorias con el entonces mayor Cinturón de Kuiper, una región helada más allá de Neptuno repleta de cuerpos similares a cometas, terminé alimentando la migración.

“Cada vez que los planetas lanzaban uno de estos objetos del Cinturón de Kuiper, se movían un poco”, dijo Minton a SPACE.com.

Júpiter terminó moviéndose un poco más cerca del Sol, mientras que el resto de planetas gigantes se alejaron tanto del Sol como entre sí. Minton y Renu Malhotra, otro científico planetario de la Universidad de Arizona, quieren examinar posibles efectos posteriores de este periodo inestable.

Huevos como prueba

Primero observaron la configuración actual del cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter, el cual ha permanecido estable en gran parte durante 4000 millones de años. Los astrónomos habían descubierto en la década de 1860 una serie de huecos en el cinturón principal conocidos como huecos de Kirkwood. Estas regiones inestables están relativamente vacías de asteroides debido a la actual influencia gravitatoria de Júpiter y Saturno.

Los investigadores iniciaron su simulación con una distribución universo de los asteroides del cinturón principal mayores de 50 kilómetros de diámetro, pero terminaron con muchos más de los que quedan en la realidad. El cinturón de asteroides simulado encajaba con el cinturón real bastante bien en los lados orientados hacia el Sol de los huecos de Kirkwood, pero el cinturón de asteroides reas está en su mayor parte carente de asteroides en los lados que se orientan hacia Júpiter.

Este puzle se unió sólo cuando Minton y Malhotra ejecutaron otras simulaciones que incluían migración de planetas gigantes. Los patrones de asteroides simulados entonces encajaron “sorprendentemente bien” con la configuración actual del cinturón principal, dijo Minton.

Daño colateral

Los planetas gigantes pueden haber marcado nuestro Sistema Solar de otras formas. Los planetas del Sistema Solar interior sufrieron un perdió de bombardeo pesado hace alrededor de 3900 millones de años, lo que según argumentan algunos científicos puede haber representado un pico en los impactos de asteroides en lugar de simplemente el caos normal de la formación planetaria.

La nueva simulación puede dar una pista sobre que el bombardeo pudo ser un efecto colateral del violento éxodo planetario, cuando los asteroides del cinturón principal pasaban volando a toda velocidad como balas perdidas.

“No podemos decir a partir de este estudio cuándo tuvo lugar la migración, pero es un buen mecanismo plausible”, apunta Minton. “Una vez que los asteroides fueron expulsados del cinturón de asteroides, tuvieron que ir a alguna parte. La Tierra, la Luna y Marte son grandes objetivos para estos asteroides”.

No obstante, un cierre completo de este caso tendrá que esperar a que aparezcan más pruebas.

Fuente | Ciencia kanija

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Una gran oportunidad para fotografiar a Saturno


Muy pronto, ocurrirá algo tan bonito en Saturno que incluso el telescopio espacial Hubble hará una pausa para mirarlo.

“El próximo 24 de febrero, las cuatro lunas de Saturno transitarán frente al planeta”, dice Keith Noll, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope Science Institute o STScI, en idioma inglés). “Titán, Mimas, Dione y Encelado pasarán directamente frente a Saturno y podremos ver sus siluetas cruzar la capa nubosa superior de Saturno —las cuatro lunas al mismo tiempo”.

El telescopio Hubble no será el único instrumento que enfocará el evento. Los astrónomos aficionados podrán verlo también. El horario favorece a los observadores que se localicen en la costa del Pacífico en Norteamérica, Alaska, Hawai, Australia y la zona este de Asia.

El 8 de febrero, el astrofotógrafo Christopher Go, de Filipinas, observó un adelanto del evento, cuando la luna Titán hizo su propio tránsito frente a Saturno. Christopher Go grabó esta película usando su telescopio de 11 pulgadas:


Arriba: Titán en tránsito frente a Saturno, el pasado 8 de febrero. Crédito: Christopher Go, de la ciudad de Cebú, Filipinas.



“Me desperté a la una de la madrugada para fotografiar el paso de Titán sobre el disco de Saturno”, dice Go. “El cielo estaba nublado, pero tuve la suerte de ver el final del evento a través de un hueco que se abrió entre las nubes. La salida de Titán del disco planetario fue realmente asombrosa, ¡pues dio a la luna un apariencia tridimensional!”

Raramente tienen lugar tránsitos como éste. “Sólo suceden cada 14 o 15 años, cuando las órbitas de las lunas de Saturno se encuentran casi alineadas con la Tierra”, dice Noll. En 1995-96, la última vez que la geometría fue adecuada, el telescopio Hubble fotografió dos (Titán y Tetis) y tres (Mimas, Encelado y Dione) lunas en tránsito frente a Saturno. Esta será la primera vez que el gran telescopio capture imágenes de las cuatro juntas.

El evento comienza el martes 24 de febrero por la mañana, a las 10:54 hora universal o UT, en idioma inglés, (2:54 de la madrugada, hora del Pacífico o PST, en idioma inglés) cuando la sombra circular de Titán comience a delinearse sobre las nubes de Saturno. Aproximadamente cuarenta minutos después, veremos al rubicundo disco de Titán cruzar sobre las nubes.

“Titán es tan grande, que se lo puede ver con un ocular simple, en un telescopio pequeño —no se necesitan cámaras especiales”, dice Go.

Una por una, las lunas más pequeñas, Mimas, Dione y Encelado seguirán a Titán. A las 14:24 UT, los cuatro satélites y sus sombras formarán puntos oscuros sobre el disco de Saturno simultáneamente: ver animación.

“Para fotografiar las lunas más pequeñas, se requiere un telescopio semi-profesional de tamaño mediano, equipado con una buena cámara CCD”, destaca Go.

Arriba: Una fotografía, tomada por el telescopio espacial Hubble, de Titán y Tetis en tránsito frente a Saturno, en 1995. Crédito: E. Karkoschka (Universidad de Arizona) y G. Bacon (STScI).

Las observaciones del Hubble forman parte del Proyecto Heritage (Herencia) del Hubble, un esfuerzo de divulgación de la ciencia, que ya tiene 10 años, cuya meta es producir imágenes de excepcional belleza para el público en general. “Solamente el 0,5% del tiempo de observación del Hubble se dedica al trabajo del Heritage”, dice Noll, uno de los líderes del proyecto, “así que somos muy selectivos respecto de los objetos que escogemos para observar”. Noll piensa que el tránsito cuádruple podría llegar a ser considerado como una de las mejores tomas planetarias del archivo del Hubble.

Las imágenes podrían aportar ciencia de alto nivel, también.

“El tránsito de Titán será de particular interés”, dice Noll. “Los investigadores planean usar a Saturno como luz de fondo para medir el tamaño y la transparencia de la atmósfera de esta luna gigante”. El telescopio Hubble también captará una rara vista de los anillos, casi de canto, un punto de vista que podría revelar combaduras en los anillos y satélites aún no descubiertos, y que podría proporcionar nueva información sobre la capacidad de reflexión de la luz que poseen las partículas de los anillos.

“La ciencia de alto nivel puede ser hermosa.”

No deje de consultar Ciencia@NASA para ver las fotografías.

Nota del Editor: Para encontrar a Saturno en el cielo este 24 de febrero, mire hacia el Suroeste antes del amanecer. El planeta es fácil de ver, pues brilla como una dorada estrella de primera magnitud en la constelación de Leo: ver mapa del cielo. Debido a una coincidencia cósmica, el 24 de febrero es también el día en el que el cometa Lulin realiza su máximo acercamiento a la Tierra —¡y el cometa estará justo al lado de Saturno! Usando un pequeño telescopio, se puede captar un cometa, un planeta anillado y un tránsito cuádruple de lunas; es una bonita manera de comenzar el día.

Fuente | NASA


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