NeoFronteras

Una vez más Juan Antonio Bernedo nos envía un artículo con la actualidad astronómica de los últimos tres meses. Muchas de ellas no han sido cubiertas por NeoFronteras en el pasado.

Ilustración de los chorros del estallido de rayos gamma ocurrido hace 12.700 millones de años, iluminando la galaxia que lo aloja. Fuente: Gemini Observatory /AURA/Lynette Cook.

Hace tres meses, en el número anterior, hablábamos de un suceso GRB captado a 3.600 millones de años-luz de nosotros. La verdad es que la cifra es sorprendente, porque implica detectar destellos de luz a distancias inconcebibles, pero el dato es cierto; no es un error.
Es más, en esta edición hay otro objeto mucho más lejano: una galaxia a 12.700 millones de años-luz de nosotros, detectada por medio de otro estallido de rayos Gamma (GRB).
Estamos observando ya objetos próximos a nuestro límite teórico de observación del Universo, pero para ello hay que utilizar técnicas cada vez más complicadas, telescopios e instrumentos más sensibles y métodos de análisis sorprendentes. Esas nuevas metodologías incluyen las lentes gravitatorias o la luz de GRB’s reemitida, para la observaciones de galaxias lejanas; los tránsitos planetarios en estrellas cercanas, para el descubrimiento de planetas extrasolares; el radar para la exploración del subsuelo de Marte o de la superficie de Titán; o la síntesis de ondas submilimétricas de ALMA para la observación de los objetos más fríos del Universo.
El resultado es que vamos poco a poco y laboriosamente, comprendiendo un poco más el Cosmos.



Galaxia lejana descubierta a 12.700 millones de años-luz, gracias a explosión de rayos gamma

El descubrimiento de una galaxia muy lejana, cuando estaba a 12.700 millones de años-luz, ha sido posible gracias a la detección de un estallido de rayos gamma (GRB130606A) el pasado 6 de junio, gracias al telescopio Swift de la NASA. Fue un estallido clasificado como largo, ya que duró más de cuatro minutos. El equipo investigador, del Centro de Astrofísica del Instituto Smithsoniano de Harvard, en Cambridge, Massachusetts (EEUU) organizó inmediatamente el seguimiento de la explosión con observaciones desde varios telescopios.

La estrella, que explotó hace 12.700 millones de años, quedó totalmente destruida y sus restos esparcidos por dos chorros de material lanzado casi a la velocidad de la luz. El brillo de esa explosión no solo superó con mucho el brillo de la galaxia en la que estaba, sino que la iluminó de tal manera que los astrónomos han podido descubrir su existencia. Sin esa luz de la explosión estelar, la galaxia era demasiado tenue para poder ser detectada, ni siquiera con los telescopios más potentes.

Se trata pues de un acontecimiento ocurrido poco más de mil millones de años después del Big Bang, por lo que sus descubridores hablan de este descubrimiento como de “ciencia forense”, que investiga la muerte de una estrella y la vida de una galaxia en las primeras fases del Cosmos. El Universo tiene ahora 13.800 millones de años, según se deduce de los últimos datos tomados por el observatorio espacial Planck.

El resplandor ocasionado por ese estallido se produce cuando los chorros chocan con el gas circundante, calentándolo, y la luz generada ilumina las nubes de gas interestelar de la galaxia. Los elementos químicos de esas nubes absorben la luz a determinadas longitudes de onda, por lo que los astrónomos ahora, al analizar la luz que captan en sus telescopios, pueden leer la firma química de dichos elementos y conocer la composición de aquellos gases.

El hallazgo, que va a ser publicado en la revista The Astrophysical Journal, afirma que aquella galaxia iluminada por el estallido GRB130606A contenía aproximadamente una décima parte de la proporción de metales presentes en nuestro Sistema Solar. Hay que recordar que, para los astrónomos, “metales” son todos los elementos químicos más pesados que el hidrógeno, el helio y el litio, los únicos que se formaron en el Big-Bang.

El resto de los elementos, los “metálicos”, se producen en las estrellas y se dispersan por el Universo cuando éstas explotan, por lo que lleva su tiempo generarlos. Con el GRB130606A, los científicos están viendo la muerte de un astro cuando el Universo era muy joven, y cuya luz ha estado viajando desde entonces, desde hace 12.700 millones de años.

Fuente:
Comunicado de prensa Nº 2013-22, de 6 de agosto 2013 del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.




Las faldas escarpadas del volcán Olimpo

Lado sureste del escarpe de Olympus Mons. Obsérvense los flujos de lava en los acantilados del borde y un pequeño cráter de impacto, arriba a la derecha. Fuente: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

El Monte Olimpo de Marte es un volcán gigante de más de 22 km de altura sobre las llanuras circundantes. Es un volcán similar a los de Hawai, en la Tierra, es decir de tipo “escudo”, en el que las laderas tienen pequeñas pendientes que descienden hacia la llanura. Pero hay una gran diferencia: en Olympus Mons las laderas suaves no llegan hasta la llanura, sino que acaban en un precipicio de unos 9 km de alto, todo alrededor del volcán.

Las imágenes tomadas el 21 de enero de 2013 por la nave Mars Express de la ESA enfocan el lado sureste del volcán y muestran el acantilado que se formó por corrimientos catastróficos de terreno en los flancos del volcán, durante los cuales gran cantidad de material se desplazó cientos de km, hasta quedar más allá del campo de visión de estas imágenes. Se aprecian las coladas del volcán, de las que sobresalen bloques rocosos que resultaron levantados o girados durante el colapso.

En la zona de transición entre los escarpes y la llanura, hay flujos de lava solapados, en forma de grandes abanicos, testigos de la gran actividad volcánica del pasado. Parte de esos flujos han sido redirigidos por las paredes de canales o de tubos de lava, algunos de los cuales pueden apreciarse en la imagen ampliada.

Ampliación de la parte inferior central de la imagen anterior. Fuente: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

Sólo hay algunos cráteres pequeños de impacto, puesto que la zona es de terreno relativamente joven. Respecto a las diferentes capas de coladas en el volcán, las que están encima son las más jóvenes. La zona volcánica en la que se encuentra Olympus Mons y los otros grandes volcanes de Marte, se cree que ha estado activa hasta hace sólo unas decenas de millones de años, fecha muy reciente si se la compara con los 4600 millones de años de historia del planeta rojo.

Fuente:
Noticia de ESA/Mars Express de 4 de julio 2013.




Encontrado púlsar cerca del agujero negro central de la vía láctea

Ilustración del púlsar PSR J1745-2900 (a la derecha) situado cerca del agujero negro del centro de la Vía Láctea (a la izquierda) y moviéndose dentro de su campo magnético. Fuente: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

En el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, a unos 26.000 años-luz de la Tierra, se cree que hay un agujero negro supermasivo absorbiendo materia, sobre todo gas, y que ha formado un disco en espiral a su alrededor. El proceso genera unos potentes campos magnéticos, también siguiendo la forma de un remolino. Los científicos creen que esos campos permiten que algo de materia se salve de caer en el agujero negro, saliendo disparada hacia el exterior en dos chorros polares superrápidos. Por eso, conocer el campo magnético del centro galáctico es de suma importancia para entender la estructura del flujo de material del que se alimenta el agujero negro, gracias a su potente atracción gravitatoria.

Pero el centro de la Vía Láctea está oscurecido para los telescopios ópticos por el gas y el polvo galácticos, lo que dificulta enormemente su observación. De este agujero negro se conoce su masa (unos cuatro millones de masas solares), pero quedan por conocer muchas de sus propiedades así como todas las de su exótico entorno.

Afortunadamente, se ha descubierto un púlsar, una estrella de neutrones supercompacta, en rotación, que emite radiación en pulsos periódicos y que debe estar a menos de medio año-luz del agujero negro, siendo el más cercano descubierto hasta ahora. Se trata de un tipo poco común de púlsar, con un campo magnético extraordinariamente intenso, es decir un ”magnetar”. Fue hallado a raíz de un destello de rayos X, que el telescopio Swift de la NASA captó el pasado abril procedente del centro de la Vía Láctea.

Las observaciones posteriores con diferentes radiotelescopios en varios países, incluidos el Effelsberg de Alemania y el VLA de Nuevo México en EEUU, permitieron determinar que se trataba de un púlsar, denominado PSR J1745-2900. En el primer intento de observación del Instituto Max Planck de Radio-Astronomía de Alemania, el púlsar no era claramente visible, pero la segunda vez el púlsar se había hecho muy activo en la banda de radio y era muy brillante.

Las ondas de radio emitidas por el púlsar sufren una distorsión enorme al pasar a través del campo magnético del agujero negro central de la Vía Láctea en su viaje hacia la Tierra. Esa distorsión que retuerce las ondas se llama rotación Faraday y se produce cuando las ondas de radio atraviesan gas cargado dentro de un campo magnético.

El gas cargado está a unos 150 años-luz del agujero negro, casualmente justo en nuestra dirección y, midiendo la distorsión sufrida por las ondas, los científicos pudieron calcular la intensidad del campo magnético. También descubrieron que ese campo magnético es relativamente bastante ordenado; no es turbulento.

Así, PSR J1745-2900 ha permitido a los astrónomos medir la intensidad del campo magnético y con ese dato, calcular el flujo de materia que cae en el agujero negro.

A partir de ahora, se va a continuar observando, porque los investigadores esperan observar cambios cuando el púlsar se mueva en su órbita alrededor del agujero negro, para obtener nuevos datos útiles. También se espera encontrar otros púlsares que se puedan utilizar mediante la misma técnica para hacer un mapa del campo magnético cercano al agujero negro. Sería necesario encontrar otros púlsares más cercanos al agujero negro para poder medir así las propiedades del espacio-tiempo predichas por la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

Fuente:
Noticia de NRAO de 14 de agosto 2013.
Artículo en Nature del 15 de agosto 2013.




Se está formando una estrella gigantesca

Observaciones de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han permitido a los astrónomos observar una nube oscura de más de 500 veces la masa del Sol en la cual se está formando una estrella que está absorbiendo gran parte de la masa de la nube. Se cree que la estrella tendrá unas 100 masas solares cuando acabe de formarse.

Aunque se sabe que las estrellas más masivas y brillantes de la galaxia se forman en el interior de nubes de gas y polvo frías y oscuras, el proceso no es bien conocido todavía: Hay dos teorías sobre la formación de las estrellas más masivas. Una de ellas postula que la oscura nube parental se fragmenta, creando varios núcleos pequeños que colapsan por sí mismos y finalmente, forman estrellas. La otra teoría es más dramática: toda la nube empieza a colapsar hacia el interior, con material que se precipita hacia el centro de la nube formando una o varias estrellas masivas.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha utilizado ALMA para obtener una especie de “ecografía prenatal” en el rango de microondas, con el fin de conseguir otra pista de la formación de este tipo de estrella supermasiva, que está situada a unos 11.000 años-luz de distancia, en una nube conocida como la Spitzer Dark Cloud (SDC) 335.579-0.292 en la constelación de Norma (la Escuadra).

Mediante observaciones llevadas a cabo con el telescopio espacial Spitzer de la NASA y el telescopio espacial Herschel de la ESA, la nube SDC335.579-0.292 se reveló, primero, como un impresionante entorno oscuro de densos filamentos de gas y polvo y gracias a la sensibilidad de ALMA se ha podido ver en detalle, tanto la cantidad de polvo como el movimiento del gas que se desplaza hacia el interior de la nube oscura, y se ha descubierto un verdadero gigante, el núcleo protoestelar más grande de los que se han localizado en la Vía Láctea.

Este núcleo tiene unas 500 veces la masa del Sol girando en su interior, y las observaciones de ALMA muestran que hay mucho más material fluyendo todavía hacia el centro e incrementando aún más la masa. Finalmente, este material colapsará, formando una estrella joven de más de 100 masas solares, una estrella muy poco común puesto que sólo una de cada 10.000 estrellas en la Vía Láctea tiene tanta masa. Además, el nacimiento de estas estrellas tan masivas es muy rápido y su infancia es muy corta, por lo que es muy difícil encontrarlas en esta fase de su vida.

Gracias a las observaciones de ALMA, que han revelado esas enormes cantidades de gas fluyendo hacia una compacta zona central, se refuerza la teoría del “colapso global” para la formación de estrellas masivas, en contra de la otra teoría de la “fragmentación de la nube”.

Estas observaciones formaban parte de la etapa de las observaciones iniciales (Early Science) de ALMA, y han utilizado tan sólo una cuarta parte del conjunto total de antenas, antes de que su instalación estuviera completa, lo que hace los resultados todavía mucho más prometedores.

Fuente:
Comunicado Científico de ESO 1331, 10 julio 2013.




Las olas ausentes del mar de Titán

Ilustración de cómo debería ser la superficie de los lagos de Titán. Fuente: NASA/JPL/University of Arizona/DLR.

Hay ciertas similitudes entre Titán, el satélite de Saturno y nuestro planeta la Tierra. Al igual que nuestro planeta azul, la superficie de Titán está salpicada de lagos y mares; tiene canales, ríos, islas, lodo, nubes de lluvia y, tal vez, hasta arcoíris. La gigantesca luna es indudablemente húmeda.

El «agua» de Titán, sin embargo, no es H2O. Con una temperatura en la superficie que está por debajo de los 143o C bajo cero, Titán es demasiado frío como para tener agua líquida. Los investigadores creen que el líquido de Titán es una mezcla desconocida de metano, etano y otros hidrocarburos difíciles de congelar.

La idea de que Titán es un mundo húmedo está ampliamente aceptada por los científicos planetarios. No hay otro modo de explicar las observaciones, principalmente de la sonda Cassini, de la NASA, que ha sobrevolado Titán más de noventa veces desde el año 2004, enviándole pulsos de radar y construyendo mapas de sus lagos y mares. La sonda Huygens, de la Agencia Espacial Europea, se posó sobre la superficie de Titán usando un paracaídas en el año 2005; descendió a través de nubes húmedas y cayó de hecho sobre suelo mojado.

Sin embargo, algo sigue inquietando a los investigadores del equipo de radar de la misión Cassini, en la Universidad Cornell, que pueden ver los lagos, pero no encuentran las olas que deberían estar presentes en sus superficies.

Aquí en la Tierra, los cuerpos de agua raramente están quietos. La brisa que sopla sobre sus superficies causa la formación de olas, que se levantan y rompen; las gotas de lluvia que caen sobre la superficie de los mares también causan movimiento. Y, sin embargo, de acuerdo con los datos proporcionados por la sonda Cassini, en Titán los lagos están extrañamente quietos, sin ningún oleaje detectable, ni siquiera a escalas milimétricas.

Se sabe que hay viento en Titán, ya que las magníficas dunas de arena en el satélite son la prueba. Además, la baja gravedad del gran satélite de Saturno (apenas un séptimo de la de la Tierra) ofrece muy poca resistencia al movimiento de las olas, lo que aleja la posibilidad de una explicación.

Éste es el reflejo especular de la luz solar en un lago de la superficie de Titán, captado el 8 de julio de 2009, desde una distancia de 200.000 kilómetros. Fue tomado con el espectrómetro de imagen, visual e infrarrojo VIMS de la nave Cassini, de la NASA, en su sobrevuelo nº 59 de Titán. La zona había estado envuelta por las nieblas durante los 15 años anteriores, pero el Sol comenzó a iluminar la zona, a medida que se aproximaba el equinoccio de primavera en Titán (agosto 2009).

El destello de luz solar, detectado por la sonda Cassini en 2009, es una reflexión de tipo especular, causada por la superficie muy plana de uno de los lagos septentrionales de Titán. Los investigadores han probado varias posibles explicaciones. Tal vez los lagos están congelados, pero es poco probable ya que hay evidencias de precipitaciones pluviales y las temperaturas en la superficie se encuentran muy por encima del punto de fusión del metano. También podría ser que los lagos estén cubiertos por una sustancia parecida a la brea, que suavice el oleaje.

La respuesta podría estar en los resultados de un estudio que los científicos de
Cassini publicaron en la edición electrónica, de julio de 2013, de la revista científica Icarus. Teniendo en cuenta la gravedad de Titán, la baja viscosidad de los hidrocarburos líquidos, la densidad de la atmósfera y otros factores, ellos calcularon la velocidad a la que tendría que soplar el viento en Titán para levantar olas: el resultado es que una brisa muy leve, de apenas 1,7 a 3,5 km/h podría ser suficiente.

Esto deja abierta la posibilidad de que los vientos no hayan sido suficientemente fuertes hasta ahora. Desde que Cassini llegó a Saturno, en 2004, el hemisferio norte de Titán (donde se encuentra la mayoría de los lagos) ha estado en invierno. El aire frío y pesado apenas se mueve, así que puede no alcanzar el umbral necesario para formar olas.

Pero ahora llega el cambio de estación. En agosto del año 2009, el Sol cruzó el ecuador de Titán, moviéndose hacia el norte. Ya se aproxima el verano, trayendo consigo luz, calor y vientos a la zona de los lagos.

Si los modelos climáticos son correctos, los vientos deberán incrementarse conforme se aproxime el solsticio, que ocurrirá en 2017, y deberían ser lo suficientemente fuertes como para levantar olas. En ese caso, la sonda Cassini deberá ser capaz de detectarlas. Los pulsos reflejados de radar que provienen de superficies con oleaje pueden decir muchas cosas a los investigadores. Las dimensiones de las olas podrían revelar la viscosidad del líquido que yace a mayor profundidad y, por lo tanto, su composición química. También, la rapidez de las olas podría ayudar a dar seguimiento a los cambios de velocidad de los vientos que soplan sobre ellas, dando de esta manera una medición independiente de los modelos climáticos de Titán.

Lo que hace falta ahora son mares picados , en Titán, según los científicos.

Fuente:
Noticia de NASA-Science 22 de julio 2013.




Alma visto desde helicóptero de juguete

Esta espectacular imagen del conjunto de antenas del radio-observatorio ALMA, rodeado de nieve en el llano de Chajnantor, localizado al norte de Chile, fue tomada recientemente a través de una cámara instalada en un hexacóptero de areromodelismo.

El vuelo, récord mundial de altura para aeronaves multi-rotor, se logró gracias a la ligera plataforma de fibra de carbono de la pequeña nave controlada a distancia. El hexacóptero, que posee seis conjuntos de rotores, también cuenta con funciones autónomas que ayudan a la navegación y permiten que éste regrese a su punto de partida en caso de perder la señal de control.

El problema fundamental para ese vuelo fotográfico era la altura: la baja presión atmosférica a 5000 metros de altitud, a la que se encuentran las antenas de ALMA, da al aire una densidad muy baja, lo que hace que la elevación generada por las hélices sea muy pequeña. La única solución fue reducir el peso del hexacóptero tanto como fue posible. Para lograrlo, se decidió retirar el armazón y el tren de aterrizaje, y reemplazarlos por una estructura más liviana. Además, se utilizó una pequeña cámara de apenas 200 gramos, reduciendo el peso total en 1,2 kilogramos.

Además, la baja temperatura presentaba otro problema, porque disminuye el rendimiento de las baterías. La temperatura de -3º del llano de Chajnantor, supone una reducción del 70% de la potencia de las baterías. Para paliar este efecto, se aislaron las baterías mediante un recubrimiento de aluminio y tela térmica.

La llanura de Chajnantor en la que se aprecian las antenas de ALMA, al fondo. La imagen del «piloto a distancia» que sostiene en su mano el hexacóptero, da idea de su pequeño tamaño.

El hexacóptero está diseñado para volar sólo a bajas altitudes. Los cálculos realizados sugerían que no sería posible que despegara a la altitud de 5000 metros de ALMA. Sin embargo, se sabe que algunas gaviotas pueden llegar a volar hasta a 4.200 metros sobre el nivel del mar, por lo que decidieron intentarlo. El experimento acabó con el éxito de estas impresionantes imágenes que muestran ya todas las antenas instaladas y a pleno rendimiento científico.

Fuente: Anuncio de ESA 13064, de 31 de julio de 2013




Extraños cráteres en Marte, explicados

Un extraño cráter con doble capa de lava. Nótense las estrías que radian del borde del cráter. Fuente: NASA.

Los cráteres de impacto normales de Marte están rodeados por material que fue expulsado por el impacto; pero en los cráteres de doble capa (cráteres DLE) hay dos capas diferenciadas, una externa mayor y una interna más pequeña sobre ella. Fueron descubiertos por las misiones Viking en década de 1970 y no habían sido explicados todavía.

Ahora, geólogos de la Universidad de Brown, Providence (EEUU), en una investigación apoyada por NASA, parecen haber encontrado una explicación para los más de 600 cráteres de eyecciones en doble capa (cráteres DLE) de Marte. La superficie del planeta rojo habría estado cubierta por una gruesa capa de hielo en el momento del impacto; así, el material eyectado resbalaría más tarde sobre el hielo, formando la segunda capa.

Los recientes descubrimientos de la Universidad de Brown suponen que la capa de hielo tuvo que tener decenas de metros de espesor, aventurando que el clima era diferente en Marte en la época de los impactos.

En esas épocas, el hielo de los casquetes polares estaba redistribuido en las latitudes medias en capas de hasta 50 metros de espesor en los lugares de los cráteres DLE. Esto hizo pensar a los científicos que el hielo debería tener relación con la formación de segunda capa.

Según esta teoría, el impacto atraviesa la capa de hielo, expulsando roca y polvo sobre el hielo circundante, pero como esta capa de hielo es deslizante, los materiales acaban deslizando hacia abajo por la pendiente de la falda del cráter

Las estriaciones radiales pueden ser explicadas también por este modelo, puesto que son parecidos a los corrimientos de tierra en nuestro planeta y son muy similares a los que se dan sobre glaciares.

Además de que el hielo facilite el deslizamiento al tener menor coeficiente de rozamiento, también es necesaria una pendiente acusada de la falda del cráter. La pendiente suele ser inversamente proporcional al tamaño del cráter, calculándose que los cráteres mayores de 25 km de diámetro ya no tienen pendiente suficiente para que se de este deslizamiento. Así, se estudiaron los aproximadamente 600 cráteres DLE de Marte, constatando que casi todos tienen entre 1 y 25 km de diámetro.

El hielo también puede explicar que los cráteres DLE no tengan cráteres secundarios a su alrededor como ocurre en los cráteres de impacto normales. Esos cráteres secundarios son el resultado de grandes trozos de roca que han sido expulsados en el impacto principal y que caen alrededor, formando otros cráteres pequeños. Si los alrededores están recubiertos por hielo, esos impactos poco profundos desaparecerían cuando desapareciera el hielo.

También explica que este tipo de cráteres se de sólo en latitudes elevadas o medias de Marte, lugares donde pudo haberse formado la capa de hielo.

Fuente:
Nota de prensa de Universidad de Brown, 5 de agosto 2013.




Magnetar: un super campo magnético

Ilustración de un bucle magnético en el magnetar SGR 0418. Fuente: ESA.

Gracias al telescopio espacial XMM-Newton, de la ESA, un equipo de científicos ha descubierto uno de los campos magnéticos más intensos del Universo en una estrella muerta, a pesar de que todos los indicios anteriores parecían indicar que su magnetismo era inusualmente débil.

El objeto, conocido como SGC 0418+5729 (SGR 0418, de forma abreviada), es un magnetar, un tipo de estrella de neutrones. Una estrella de neutrones, es el núcleo muerto de una estrella masiva que terminó colapsando sobre sí misma tras agotar todo su combustible y explotar como supernova. Son objetos extraordinariamente densos, acumulando una masa mayor que la de nuestro Sol en una esfera de apenas 20 kilómetros de diámetro.

Algunas de esas estrellas de neutrones se transforman en magnetares, objetos con un intenso campo magnético. Estos campos magnéticos provocan que los magnetares emitan de forma esporádica potentes explosiones de radiación de alta energía.

SGR 0418 se encuentra en nuestra galaxia, a unos 6.500 años-luz de la Tierra. Fue detectado por primera vez en junio de 2009 por los telescopios espaciales Fermi (NASA) y Koronas-Photon (Roscosmos, Rusia), cuando se iluminó de repente en las bandas de rayos X y de rayos gamma. Desde ese momento se ha estado estudiando con todos los observatorios posibles, entre los que se encuentra el telescopio espacial XMM-Newton de la ESA.

Hasta hace poco, todo parecía indicar que este magnetar tenía uno de los campos magnéticos más débiles jamás registrados, de apenas 6 x 1012 Gauss, unas 100 veces menos intenso que el de un magnetar típico, según artículo en Nature escrito por científicos del Instituto Universitario de Estudios Superiores de Pavía, Italia, que sospechaban que SGR 0418 ocultaba un campo magnético mucho más intenso, fuera del alcance de las técnicas de análisis habituales.

Los magnetares giran más lentamente que las estrellas de neutrones convencionales, siendo su mayor velocidad una revolución cada pocos segundos. La forma habitual de medir el campo magnético de un magnetar es determinar a qué velocidad se está frenando esa rotación. Basándose en los datos recogidos a lo largo de tres años, los astrónomos llegaron a la conclusión de que el campo magnético de SGR 0418 era extremadamente débil.

El equipo de Andrea Tiengo, investigador principal, desarrolló una nueva técnica capaz de analizar este campo magnético con un nivel de detalle sin precedentes y basada en el estudio de las variaciones en el espectro de rayos X del magnetar sobre una escala temporal extremadamente corta.

Esta técnica ha desvelado que el magnetar SGR 0418 tiene un campo magnético muy fuerte y retorcido, que alcanza los 1015 Gauss en ciertas regiones de su superficie, de apenas unos pocos cientos de metros de diámetro. El campo magnético global puede parecer débil, como sugerían las primeras observaciones, pero con las nuevas técnicas se puede estudiar la sub-estructura del campo magnético en la superficie del magnetar.

Este fenómeno es similar al que podemos observar en nuestro Sol, que presenta campos magnéticos localizados anclados a las manchas solares. Cuando la configuración de estos campos varía, pueden colapsar produciendo una erupción solar, o en el caso de SGR 0418, una explosión de rayos X.

Los datos espectrales recogidos por XMM-Newton, combinados con la nueva técnica de análisis, han permitido realizar el primer estudio detallado del campo magnético de un magnetar, confirmando que es uno de los más intensos del universo conocido, según científicos del Proyecto XMM-Newton de la ESA.

Fuente:
Nota de ESA I.
Nota de ESA II.
Artículo en Nature: “A variable absorption feature in the X-ray spectrum of a magnetar,” de A. Tiengo et al, publicado en Nature el 15 de agosto de 2013.




El telescopio espacial Kepler acaba sus observaciones por avería

El telescopio Kepler de la NASA, que tan buenos resultados ha obtenido en cuanto a descubrimiento de planetas extrasolares, no podrá seguir observando el cielo en busca de mundos similares a la Tierra, en órbita de estrellas similares al Sol.

El motivo es que el Kepler necesita que funcionen, con muy alta precisión, por lo menos tres de sus cuatro rotores, o ruedas de reacción, que son los mecanismos que orientan el telescopio, y ya sólo le quedan dos.

El primero de ellos falló en julio de 2012, y no se pudo recuperar. El segundo empezó a sufrir una excesiva fricción hasta el punto de que, en mayo de 2013 el telescopio se puso automáticamente en modo de seguridad, manteniendo sus “constantes vitales” pero sin operar. Los ingenieros no han logrado recuperar su funcionamiento correcto y han desistido de seguir intentandolo, según un comunicado de NASA del 15 de agosto.

Las ruedas de reacción son sistemas giroscópicos que se usan para cambiar la orientación de una nave sin consumir combustible. Son relativamente corrientes en los artefactos espaciales y sufren averías con el tiempo (en el telescopio Hubble los astronautas han cambiado ya todas). Pero justo las que se instalaron en el Kepler ya habían dado problemas en otros satélites de la NASA e incluso se enviaron a la fábrica (Ithaco Space System) para revisarlas antes del lanzamiento del observatorio, según informó Nature en mayo. Las modificaciones que se hicieron en ellas parecían satisfactorias y, además, no daba tiempo a cambiarlas por las de otro fabricante si no se quería retrasar demasiado la misión.

Cápsula que contiene la rueda de reacción del Kepler.

La nave Kepler necesita una visión extremadamente aguda para detectar la presencia de planetas de tipo Tierra en torno a otras estrellas (unos 150.000 astros similares al Sol). Utiliza la técnica denominada de tránsito, es decir, mide la ligerísima caída del brillo de un astro cuando se cruza un planeta que tenga en órbita, en la línea de visión de la Tierra. Kepler ha hecho descubrimientos extraordinarios encontrando exoplanetas, incluidas varias “supertierras” en la denominada zona de habitabilidad, a una distancia de su estrella en la que podría haber agua en estado líquido.

El Kepler fue lanzado al espacio en marzo de 2009 y está girando alrededor del Sol en una órbita muy parecida a la terrestre. Ha descubierto 3.548 candidatos a ser planetas extrasolares, de los cuales se han confirmado hasta el momento 135. Así, el resultado científico obtenido es muy satisfactorio, y había hecho que la NASA aprobara ampliar la misión tres años más (hasta 2016) antes incluso de que se cumplieran los tres años y medio de funcionamiento previstos (hasta final del año 2013), pero la avería ha acabado con el programa y ha supuesto un duro golpe para los astrónomos responsables del Kepler.

No obstante, quedan por analizar muchos datos obtenidos por el Kepler, tomados antes de la avería, que todavía pueden producir hallazgos importantes. Ahora, los ingenieros van a seguir estudiando cómo modificar la operación del telescopio para realizar operaciones científicas, controlando su orientación con las dos ruedas de reacción operativas y los propulsores de la nave, hasta que se acabe el combustible, según han explicado los responsables de la NASA. Mientras tanto, se verá qué tipo de ciencia se puede hacer con sus capacidades mermadas.

Fuente:
Comunicado de prensa 13-254 de NASA de 15 de agosto de 2013.




Cómo se observa el subsuelo de Marte

El radar de la sonda europea Mars Express permite estudiar lo que hay debajo de la superficie de Marte, a varios kilómetros bajo su superficie. Emite pulsos de baja frecuencia hacia el planeta, y analiza el eco recibido cuando rebotan contra cualquier tipo de superficie. Si bien la mayoría de los pulsos se reflejan en la superficie del planeta, algunos logran penetrar en el subsuelo y rebotan en superficies más profundas que separan las capas de distintos materiales, como rocas, agua o hielo.

Al analizar la intensidad y la fase de los ecos que regresan al instrumento, Mars Express es capaz de determinar a qué profundidad se encuentran las distintas capas del subsuelo.

El resultado es el siguiente: la imagen radar muestra un corte de 5.580 kilómetros de longitud a través de las tierras altas del sur de Marte, y fue obtenida poco después de que el instrumento MARSIS (Radar Avanzado para la Investigación de la Ionosfera y del Subsuelo de Marte) entrara en servicio en el año 2005.

En la parte baja de la derecha destaca la inmensa cuenca de Hellas Planitia. Esta cavidad de 7 kilómetros de profundidad y 2.300 km de diámetro es uno de los mayores cráteres de impacto del Sistema Solar.

El pico brillante justo a la izquierda del centro de la imagen es el polo sur de Marte, y es aquí donde el radar demuestra todo su potencial, desvelando varias capas de polvo y hielo ocultas bajo el casquete de agua y dióxido de carbono congelados.

Estas formaciones, conocidas como los Depósitos Estratificados del Polo Sur, se extienden hasta una profundidad de 4 kilómetros. Se piensa que son el resultado de los distintos ciclos de cambio climático que sufrió Marte, que provocaron variaciones en la sedimentación del polvo y del hielo.

Gracias al radar de Mars Express, los científicos han calculado que estos depósitos estratificados contienen suficiente agua como para cubrir todo el planeta Marte con una capa líquida de 11 metros de espesor.

Fuente:
Noticia de ESA- Mars Express de 12 de agosto de 2013.




Observación en directo de nube pasando cerca del agujero negro central de la Vía Láctea

Evolución de la deformación producida por el agujero negro central de la Vía Láctea, Sagitario A, en una nube de gas que pasa cerca de él.

Por primera vez, se puede observar cómo una nube de gas está siendo retorcida y estirada en su paso cerca del agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia, gracias a observaciones llevadas a cabo con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO. La nube, de varias veces la masa de la Tierra, está ahora tan estirada que su parte frontal ha superado el punto más cercano y está alejándose del agujero negro a más de 10 millones de km/h, mientras que la cola de la nube aún está cayendo hacia él. El agujero negro central de la Vía Láctea se denomina Sgr A y tiene una masa de alrededor de cuatro millones de veces la masa del Sol.

Este acontecimiento ha podido seguirse a lo largo del tiempo: En el año 2011 el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO descubrió una nube de gas acelerando rápidamente hacia el agujero negro del centro de la Vía Láctea. Ahora, esta nube está pasando por el punto de máximo acercamiento (unas 150 U.A.) y nuevas observaciones del VLT muestran que está siendo estirada y deformada por el fuerte campo gravitatorio del agujero negro.

El gas que se encuentra en la cabeza de la nube se estira a lo largo de una línea de 160.000 millones de kilómetros desde el punto más cercano de la órbita del agujero negro, que está a sólo unos 25.000 millones de kilómetros de él. La nube está tan estirada que su máximo acercamiento no es un evento puntual, sino un proceso que se va desarrollando a lo largo de un periodo de, al menos, un año.

A medida que la nube se estira, su luz se va haciendo cada vez más difícil de captar. Pero observando minuciosamente la región cercana al agujero negro, durante más de 20 horas de tiempo de exposición total, se pudieron de medir las velocidades de diferentes partes de la nube, a medida que éstas salían disparada más allá del agujero negro central. Esa exposición es la más larga hecha nunca en esta región con un espectrómetro de campo integral y fue realizada con el instrumento SINFONI instalado en el VLT, por un equipo del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemania.

Lo que se puede apreciar ahora en esas observaciones es que la parte frontal de la nube ya ha hecho su máximo acercamiento al agujero negro y está volviendo hacia nosotros a una velocidad de más de 10 millones de km/h a lo largo de la órbita (a un impresionante 1% de la velocidad de la luz). También se aprecia que la nube se estira y estrecha tanto que parece un “espagueti”. Esto significa que, probablemente, no contenga una estrella en su interior.

El origen de la nube de gas sigue siendo un misterio, aunque no faltan ideas al respecto. Las nuevas observaciones limitan las posibilidades y por el momento se cree que el gas procede, de algún modo, de las estrellas que orbitan alrededor del agujero negro.

El clímax de este acontecimiento único en el centro de la galaxia está teniendo lugar en estos momentos y astrónomos de todo el mundo lo están observando muy de cerca “en directo”. Esta intensa campaña de observación proporcionará una gran cantidad de datos, revelando, no sólo más datos sobre esta nube de gas, sino que también sondeará las regiones cercanas al agujero negro que no habían sido exploradas antes y ofrecerá más información sobre los efectos extremos de la intensa gravedad.

Fuente:
Noticia de ESO 1332, 17 de julio de 2013.




Nebulosas distintas en la gran nube de Magallanes

En la imagen se aprecian dos nubes de gas: NGC2014, a la derecha, que es de color rojizo y NGC2020 a la izquierda, de color azulado. Son también muy diferentes en forma aunque su origen es similar. Fuente: VLT, ESO.

El Observatorio Europeo del Sur (ESO) está realizando un programa de observación llamado “Joyas Cósmicas” que utiliza el instrumento FORS2, un espectrógrafo de baja dispersión y corta focal, en el telescopio VLT que trabaja en los rangos visible y ultravioleta. Una de esas “Joyas Cósmicas” es la imagen de estas nebulosas en la Gran Nebulosa de Magallanes, dentro de la constelación de “El Dorado”.

En la Gran Nube de Magallanes (LMC) están naciendo estrellas continuamente. Algunas de sus regiones de formación estelar como, por ejemplo, la famosa Nebulosa de la Tarántula, pueden verse incluso a simple vista, pero hay otras regiones más pequeñas que los telescopios nos muestran con un alto nivel de detalle. Esta nueva imagen del VLT nos muestra una extraña pareja muy dispar: NGC 2014 y NGC 2020.

La nube teñida de rosa de la derecha, NGC 2014, es una resplandeciente nebulosa compuesta casi en su totalidad por hidrógeno. Contiene un cúmulo de estrellas jóvenes calientes. La fuerte radiación que emana de esas nuevas estrellas arranca electrones de los átomos del gas del entorno, ionizándolo y produciendo un característico brillo rojizo.

Además de esta fuerte radiación, las estrellas jóvenes masivas también producen potentes vientos estelares que acaban dispersando el gas de su entorno. A la izquierda del cúmulo principal hay una estrella muy brillante y caliente que parece haber comenzado este proceso, creando una cavidad que aparece rodeada por una estructura en forma de burbuja llamada NGC 2020. El distintivo color azulado de este objeto, tiene su origen en la radiación emitida por otra estrella caliente, por ionización del oxígeno en lugar de hidrógeno. Se trata de una estrella de tipo Wolf-Rayet. Estos objetos de corta vida son muy calientes, con superficies 10 veces más calientes que la del Sol, y muy brillantes, por lo que dominan las regiones que las rodean.

La drástica diferencia de color entre NGC 2014 y NGC 2020 es el resultado tanto de la distinta composición química del gas, como de la temperatura de las estrellas que hacen que estas nubes brillen. También tienen su influencia las distancias entre las estrellas y las respectivas nubes de gas.

La Gran Nube de Magallanes se encuentra a sólo 163.000 años luz de nuestra galaxia, la Vía Láctea, muy cerca a escalas cósmicas. Esta proximidad hace que sea un objetivo muy importante para los astrónomos, ya que permite estudiarla con mucho más detalle que otros sistemas más alejados. Fue una de las razones que impulsó la instalación de telescopios en el hemisferio sur, así como la creación de ESO hace cincuenta años.

Pese a que a escala humana la Gran Nube de Magallanes sea inmensa, contiene 10 veces menos masa que la Vía Láctea y abarca tan solo unos 14.000 años-luz en lugar de los 100.000 años-luz de la Vía Láctea. Los astrónomos la califican como una galaxia enana irregular; su irregularidad, combinada con su prominente barra central de estrellas, sugiere que su forma caótica puede haber sido originada por las interacciones con la Vía Láctea y otra galaxia cercana, la Pequeña Nube de Magallanes.

El programa Joyas Cósmicas de ESO, es una iniciativa de divulgación cuya intención es producir imágenes de objetos interesantes, llamativos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO con finalidades educativas y divulgativas. El programa utiliza tiempo de observación que no puede usarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos son puestos a disposición de los astrónomos a través del archivo científico de ESO.

Fuente: Noticia de ESO, 7 de agosto de 2013




La ESA ensaya el láser para comunicarse con naves espaciales

El orbitador LADEE aproximándose a órbita lunar. Fuente: ESA.

La Agencia Europea del Espacio (ESA) está ensayando un sistema Láser como medio de comunicación con naves espaciales, para lograr una mayor velocidad de transmisión de datos. Este sistema se podría utilizar para comunicarse con el orbitador lunar LADEE, de la NASA, a mediados de octubre 2013 desde el observatorio español en Tenerife, con idea de aplicarlo a futuros vuelos orbitales, viajes a Marte y a otros planetas más lejanos.

LADEE llevará un terminal que puede transmitir y recibir impulsos de luz láser. En el Observatorio de Tenerife se instalará un sistema complementario que retransmitirá la información enviada desde Estados Unidos, a una longitud de onda similar a la de la fibra óptica de comunicaciones en tierra, en luz infrarroja.

Las pruebas ya se han realizado en julio en Zurich, utilizando nuevos detectores y decodificadores con la participación del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el Laboratorio Lincoln y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) que aportaron el sistema láser, y la ESA y empresas colaboradoras que se encargaron de las pruebas de compatibilidad de los dos sistemas.

La ventaja de estos sistemas es que son más ligeros y necesitan menos potencia de transmisión que los sistemas de radio empleados actualmente. Se cree que ayudarán a abaratar los costes de las misiones, incluso se están desarrollando sistemas láser de comunicación de satélite a satélite que ya están en período de experimentación a bordo de la misión Alphasat, lanzada el 3 de agosto por la ESA.

Aunque quedan problemas por resolver, la ESA planea utilizar este sistema óptico de comunicación desarrollado en Alemania como medio principal de comunicaciones en sus misiones de la red europea de transmisión de datos.

Fuente:
Noticias de ESA, 30 de julio 2013.




La galaxia M101 en ultravioleta

La galaxia M101 (Pinwheel o El Molinete) vista por el telescopio espacial XMM NEWTON en ultravioleta y óptico, con filtros rojo, verde y azul. Fuente: ESA/XMM & R. Willatt.

La galaxia del “Molinete”, M101 está a unos 21 millones de años-luz de nosotros, en la constelación de la Osa Mayor. Tiene unos 170.000 años-luz de diámetro (casi el doble que nuestra Vía Láctea) y cuenta con un billón de estrellas, de las cuales 1000 millones pueden ser similares a nuestro Sol.

La imagen está tomada con el Monitor Óptico del Telescopio Espacial de la ESA, XMM NEWTON y es complementaria de la imagen en rayos X que no reproducimos aquí, pero que puede verse en la página http://xmm.esac.esa.int/external/xmm_science/gallery/public/level3.php?id=251.

En esta imagen, con gran brillo en ultravioleta, en los brazos espirales destacan las grandes estrellas jóvenes en las zonas brillantes de formación estelar. Midiendo el brillo de la radiación ultravioleta se puede calcular el ritmo de formación estelar de una galaxia. En este caso, M101 es muy activa. La galaxia también ha sido testigo de la muerte de estrellas, con cuatro explosiones de supernovas detectadas entre 1909 y 2011.

La galaxia se nos muestra casi de frente, algo inclinada y con los brazos bastante cerrados alrededor del núcleo central en uno de los lados, pero más separados en el otro. Esta característica parece ser debida a interacciones con otras galaxias a lo largo de su historia, que deformaron sus brazos.

Fuente:
Noticia de ESA XMM, 10 de junio 2013.




Cómo tomar imágenes desde el exterior de la ISS y cómo ahogarse en el espacio

Es el primer italiano que hacía un paseo espacial (EVA) fuera de la Estación Espacial Internacional (ISS). La imagen muestra lo difícil que es hacer una fotografía en traje de astronauta, porque además, la cámara también debe llevar su propio traje de astronauta.

El astronauta se llama Luca Parmitano y ya había realizado un paseo espacial unos días antes realizando diversos trabajos, pero en la EVA del día 16 de julio, después de llevar una hora trabajando, comenzó a sentir que se condensaba agua dentro de su casco. La cosa fue empeorando y el agua se pegaba a su cara, sus ojos, su nariz y a su visor y flotaba en burbujas dentro de su casco, hasta llegar el momento en que no podía ver nada y oía con mucha dificultad. Se sentía “como en una pecera”.

El problema hizo abortar el turno de trabajo exterior suyo y de su compañero Cris Cassidy, que tuvo que ayudarle a encontrar el camino de vuelta y la escotilla de entrada a la estación. Una vez dentro, cuando le quitaron el casco, Luca se recuperó rápidamente.

La Nasa investigó el problema y lo atribuye al complicado sistema de soporte vital del traje espacial que tiene muchos componentes, varios de los cuales (filtro, válvula, desgasificador o sublimador) pudieron ocasionar la inundación del casco.

Fuente y créditos imagen: NASA/ESA, 18 y 19 agosto 2013.
Vídeo.



El Hubble ve surgir una estrella en la oscuridad

La imagen parece sacada de una escena de película de terror, pero esa nube tenebrosa alberga el nacimiento de una nueva estrella. De hecho, podemos ver la nube sólo porque la luz de la nueva estrella la ilumina. Se trata de la densa nube LDN 43, un enorme cúmulo de gas, polvo y hielo situado a 520 años-luz de nosotros, en la dirección de la constelación de Ofiuco, el Serpentario.

En esa nube, debido a la acción gravitatoria, se está empezando a condensar el polvo y el gas, dando origen a una nueva estrella. En la imagen, se pueden apreciar los reflejos de la luz emitida por la estrella en formación, RNO 91, sobre los penachos de la nube que la envuelve. Esta estrella se encuentra en la fase previa a la secuencia principal, lo que significa que todavía no ha empezado a quemar hidrógeno en su núcleo.

La energía que la hace brillar proviene todavía del calentamiento producido por la contracción gravitatoria. La estrella se está comprimiendo debido su propia gravedad, y en cuanto alcance una cierta masa y temperaturas críticas, el hidrógeno, su principal componente, comenzará a fusionarse liberando una gran cantidad de energía. En ese momento se podrá considerar a RNO 91 una estrella adulta.

No obstante, esta estrella adolescente ya es lo suficientemente brillante como para poder ser observada, y emite potentes vientos estelares en ondas de radio y de rayos X. RNO 91 es ahora una estrella variable con la mitad de masa que nuestro Sol. Los astrónomos han detectado un disco de polvo y hielo a su alrededor, con un radio de 1700 unidades astronómicas. Se piensa que este disco podría albergar también embriones de planetas, y que podría dar origen a un sistema planetario.

Fuente:
Noticia e imagen de ESA/Hubble & NASA, de 7 de agosto 2013.




El “punto azul pálido” visto por la Cassini

La cámara de gran campo de la nave Cassini tomó esta imagen desde el lado lejano de Saturno. Se pueden apreciar el disco oscuro de Saturno, su limbo iluminado, los anillos principales y también los E, F y G. Los cambios en brillo en el limbo son producidos por las sombras de los anillos.

La Tierra, a 1440 millones de km, aparece como un puntito azul pálido en el centro, a la derecha. En la imagen original se puede intuir la Luna como una extensión del punto terrestre, a la derecha.

Esta es la tercera vez que aparece la Tierra en una imagen tomada desde el sistema solar exterior. La primera fue tomada por la nave Voyager1 en 1990 y dio origen al título de “punto azul pálido” y que Carl Sagan hizo famoso.

En 2006, la Cassini hizo un mosaico de imágenes que se llamó “En la sombra de Saturno- El punto azul pálido” también muy difundido.

Esta tercera imagen, fue tomada el 19 de julio de 2013 desde una distancia de 1,2 millones de km de Saturno y a 1446 millones de km de nuestro planeta, y es una composición de tomas con filtros rojo, verde y azul.

Fuente: Nota de prensa de NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute, de 23 julio 2013




Alphasat colocado en órbita

Alpahasat, el mayor satélite de comunicaciones europeo, fue colocado en órbita geoestacionaria provisional el 3 de agosto de 2013. Una vez allí abrió sus dos paneles solares (de 40 metros de envergadura total) y su antena principal, un disco de 11 metros de diámetro, iniciando una serie de pruebas de funcionamiento de los cuatro equipos que alberga el Alphabus, la nueva plataforma de hasta 22 Kw de potencia y hasta dos toneladas de masa desarrollada para estos fines por la ESA, y diseñada por Astrium y Thales Alenia. Alphasat trabaja en la banda L y proveerá comunicaciones gubernamentales y comerciales en banda ancha para Europa, África y Medio Oriente.

Fuente:
Noticia de ESA de 26 julio 2013.



Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo.