NeoFronteras

Actualidad astronómica: el kiosco del astrónomo

Área: Espacio — Domingo, 21 de Diciembre de 2014

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.

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Al cerrar la edición anterior, la nave Rosetta se hallaba ya en “órbita” alrededor del cometa Churyumov-Gerasimenko. Al cerrar ésta, ya hemos sido testigos del aterrizaje de la sonda Philae. Hubo algunos problemas, como detallamos en el artículo dedicado a Rosetta, pero consiguió sus objetivos y la misión constituye un gran éxito hasta ahora. Los datos científicos más interesantes quedan por llegar, cuando el cometa se acerque al Sol y resultemos inundados de datos interesantes.
Otras noticias que estuvieron muy presentes en los medios, aunque no estrictamente astronómicas, fueron los accidentes de varios cohetes y naves espaciales desarrollados por empresas privadas:

El avión espacial suborbital SpaceShip Two, fabricado por la compañía Virgin Galactic se estrelló el 31 de octubre de 2014 en el desierto de California, durante un vuelo de prueba, resultando muerto el copiloto y herido el piloto. Este tipo de nave es lanzada desde un avión nodriza que la eleva hasta varios miles de metros y luego vuela de forma autónoma con su propio motor. Virgin Galactic, la empresa de Richard Branson pretende desarrollar este avión para vuelos suborbitales turísticos, por los que cobrará unos 200.000 euros.

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El otro gran desastre, afortunadamente sin víctimas, fue la explosión del cohete Antares a los 6 segundos de su despegue en la isla Wallops, Virginia, EE.UU. el 28 de octubre de 2014.

El cohete Antares, subcontratado por NASA a la empresa privada Orbital Sciences Corp., impulsaba una nave de carga Cygnus, con más de 2.000 kilogramos de suministros para los seis tripulantes de la Estación Espacial Internacional.

La explosión del cohete Antares, cuyas llamas pudieron verse a kilómetros de distancia de la base, destruyó 157 millones de euros en equipos y carga, y es un contratiempo en la estrategia de privatización de la NASA, porque reavivará las críticas de quienes cuestionan la decisión de contratar empresas privadas para sus vuelos al espacio.

Estrictamente astronómicas y muy abundantes son las noticias relacionadas con ALMA, que ya a plena operatividad, empieza a realizar sorprendentes descubrimientos, de los que recogemos aquí algunos.



Gran éxito de la misión Rosetta

Aunque la misión Rosetta va a ser muy dilatada en el tiempo, ya se puede hablar de gran éxito, pase lo que pase en el futuro. Las primeras fases de aproximación al cometa por parte de Rosetta y el descenso de Philae sobre la superficie, así como sus datos preliminares, como la detección de compuestos de carbono, no dejan lugar a dudas.

Algún contratiempo ha tenido lugar en el caso de Philae, debido a que el impulsor de retención de la sonda no funcionó. Por ello, la sonda de aterrizaje tuvo dos rebotes antes de posarse finalmente sobre la superficie en un lugar que no era el previsto y que dejaba parcialmente en sombra sus paneles solares. La ESA anunció que las labores que Philae tenía asignadas fueron completadas antes de hibernar y que espera que, al acercarse al Sol, se reactive con una mayor energía llegando a sus paneles.

Pero vamos por partes: El día 12 de noviembre Philae se separó de la nave Rosetta, que ya se movía en vuelo directo hacia el cometa para situar la sonda en dirección al lugar adecuado. Pudimos ver su alejamiento en unas imágenes impresionantes.

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Descenso de Philae visto desde Rosetta. Fuente: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/ INTA/UPM/DASP/IDA.

Aterrrizó 7 horas después, en la zona prevista de Agilkia. Se tienen datos de los sensores de las patas que detectaron una primera capa blanda, de varios centímetros de espesor (posiblemente polvo) y debajo, una superficie dura, posiblemente de hielo.

Pero a partir de ahí comenzó el desconcierto, porque Rosetta no encontraba la imagen de la sonda en la superficie. Sin embargo empezó a recibir datos e imágenes desde Philae, como el panorama del lugar de aterrizaje que, efectivamente, no correspondía con la zona elegida. En ese panorama, compuesto por cinco imágenes, una de ellas enfocaba al suelo en sombra y otra no mostraba el suelo, sino el cielo. La sonda había quedado inclinada.

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Panorama compuesto por cinco imágenes tomadas por Philae nada más asentarse en el suelo. La imagen de la sonda está superpuesta.

El problema tuvo origen en el fallo del retrocohete que debía empujar la sonda contra el suelo del cometa mientras se disparaban los arpones de anclaje y los taladros de fijación de sus tres patas. Al no funcionar, los arpones no pudieron hacer su función, y los taladros de las patas funcionaron solo parcialmente.

Mientras, el equipo investigador seguía recogiendo datos a ritmo frenético antes de que Philae entrara en hibernación al agotarse sus baterías, y a la vez que los ingenieros trataban de ver qué había pasado y dónde estaba la sonda.

A modo de resumen, la sonda llegó a la superficie en la zona prevista, a una velocidad de 1 metro por segundo, pero al no poder anclarse al suelo, rebotó y estuvo en el vacío durante 1 hora y 50 minutos. Durante ese tiempo se elevó cientos de metros y recorrió 1km hasta tocar suelo otra vez. Allí rebotó más suavemente una segunda vez, unos 3 metros, y 7 minutos más tarde volvió a tocar suelo.

En ese tercer punto, la nave consiguió estabilizarse en la superficie, anclándose al hielo con dos de los tornillos de las patas. La tercera pata podría haber quedado levantada, con la sonda inclinada. El sistema de arpones para afianzarse mejor al suelo falló; no se disparó.

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Recorrido de Philae antes y después del primer rebote en la superficie.

La máquina estaba preparada para funcionar durante dos días y medio con las baterías que llevaba cargadas y cumplir la denominada primera secuencia de ciencia. Así lo hizo y se activaron con éxito los diez instrumentos científicos de a bordo. Pero, tras las primeras 60 horas, para seguir operativa en la superficie del cometa, la sonda tenía que recargar sus baterías con los paneles solares. La escasa iluminación en el lugar en que se encuentra impidió esta prórroga.

En efecto, al no tener los paneles bien orientados, la carga de la batería principal fue consumiéndose rápidamente. El día 15 se decidió emplear los últimos momentos de batería en elevar y orientar la sonda Philae. Se elevó 4 cm y se giró 35º para conseguir una mayor exposición al Sol, pero aún así, la batería se agotó rápidamente. La maniobra salió bien y se pudo tomar otra imagen de la superficie bajo la sonda después de la rotación de 35 grados, para confirmar la rotación.

El último experimento en realizarse (el décimo) fue el taladrado de superficie para la toma de muestras. El taladro llegó a descender 46,9 centímetros e hizo el giro para depositar las muestras en las cazoletas del analizador. El experimento de análisis calentando la muestra se realizó, pero no se sabe todavía si las muestras obtenidas eran significativas ni si el taladro llegó a perforar el suelo. Lo que sí parece seguro es que el instrumento COSAC detectó moléculas orgánicas durante el primer aterrizaje.

Finalmente, con las baterías primarias agotadas, la sonda tenía órdenes de ponerse en hibernación, con todos los instrumentos científicos apagados y la mayoría de sus sistemas de a bordo desconectados. Por eso, no se descarta que se despierte si se empiezan a cargar las baterías al haber aumentado la exposición solar de los paneles.

Mientras tanto, la Rosetta volvió a su trayectoria a 30 km alrededor del cometa que en el futuro irá variando, a veces a 20 km, y otras veces hará sobrevuelos a sólo 8 km de su centro, para seguir estudiando el cometa y, se espera, para recuperar la comunicación con Philae cuando esté más cerca del Sol.

ULTIMA HORA

La idea del experimento CONSERT era analizar el interior del cometa por medio de las ondas de radio de transmisión entre Rosetta y Philae. Las órdenes de mando de Rosetta son recibidas por Philae y esta responde con otra señal hacia el orbitador. Cuando esas señales ocurren con el cometa interpuesto, la distorsión en la propagación de las ondas puede ser utilizada para estudiar el interior del cometa. Con las diferentes orientaciones posibles se puede obtener un mapa de materiales y propiedades, como si fuera un “escáner” del interior de Churyumov-Gerasimenko.

Pero además, COSERT está siendo usado para localizar la sonda Philae, junto con las cámaras de alta resolución. Midiendo la distancia entre Rosetta y Philae cuando están en visión directa y cuando se interpone el cometa, se ha podido reducir la zona de posible aterrizaje de Philae en gran medida, como se puede ver en la imagen.

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Esta determinación del punto de aterrizaje es muy importante ya que para utilizar CONSERT con todas sus posibilidades científicas, se debe conocer exactamente este punto sobre el cometa.

Fuente:
Noticias y Blog de ESA-Rosetta hasta el día 1 de diciembre de 2014.


Sorprendente imagen de disco protoplanetario captada por ALMA

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Esta es la imagen más nítida jamás obtenida por ALMA, más precisa que las que se toman en luz visible con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. En ella vemos el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella HL Tauri. Estas nuevas observaciones de ALMA revelan subestructuras dentro del disco, que nunca antes se habían visto, e incluso muestran las posibles posiciones de los planetas formándose en las manchas oscuras dentro del sistema. Fuente: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Esta nueva imagen de ALMA, (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array), revela detalles extraordinarios nunca antes vistos en un disco de formación de planetas alrededor de una estrella joven. Estas son las primeras observaciones que han utilizado casi todos los radiotelescopios de ALMA, y las imágenes más precisas hechas nunca en longitudes de onda submilimétricas. Los nuevos resultados son un enorme paso adelante en la observación de cómo se desarrollan los discos protoplanetarios y cómo se forman los planetas.

Se utilizó ALMA en su nueva y potente configuración, con antenas separadas hasta 15 kilómetros. En esta campaña, denominada Long Baseline Campaign los investigadores decidieron apuntar las antenas hacia HL Tauri, una estrella joven rodeada por un disco de polvo y situada a unos 450 años luz de distancia. La imagen resultante supera todas las expectativas y revela finos detalles inesperados en el disco de material sobrante tras el nacimiento de la estrella. La imagen muestra una serie de anillos concéntricos brillantes, separados por huecos.

Sorprende también el nivel de detalle de la imagen. Las estructuras que se aprecian tienen una resolución de 5 U.A. correspondiente a unos 35 milisegundos de arco, mucha mayor resolución que la que se logra se logra con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA.

Lo observado es, casi con total seguridad, el resultado de la formación de cuerpos planetarios jóvenes en el disco. Esto sorprendió a los científicos, que no esperaban que estrellas jóvenes de este tipo tuvieran grandes cuerpos planetarios capaces de producir las estructuras que vemos en las imágenes.

HL Tauri no tiene más de un millón de años, y sin embargo su disco ya parece estar lleno de planetas en formación. Es decir, que el disco aparece mucho más desarrollado de lo que se esperaría por la edad del sistema. Por tanto, la imagen de ALMA también sugiere que el proceso de formación planetaria puede ser más rápido de lo que se pensaba.

En luz visible, HL Tauri se esconde detrás de una envoltura masiva de gas y polvo. ALMA observa en longitudes de onda mucho más largas, lo que le permite estudiar los procesos que tienen lugar en el núcleo de esta nube.

Una resolución tan alta sólo puede lograrse con las capacidades de larga base de ALMA, proporcionando nueva información que es imposible obtener con cualquier otra instalación ni siquiera con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA.

La logística y la infraestructura necesarias para colocar las antenas en ubicaciones tan separadas unas de la otras, han requerido un esfuerzo de coordinación sin precedentes, llevado a cabo por un equipo internacional de ingenieros y científicos. Esta configuración cumple con uno de los objetivos más ambiciosos de ALMA y marca un impresionante hito tecnológico, científico y de ingeniería.

Las estrellas jóvenes, como HL Tauri, nacen en nubes de gas y fino polvo, en las regiones que han colapsado bajo los efectos gravitatorios, formando densos núcleos calientes que, finalmente, se encienden, convirtiéndose en estrellas jóvenes. Inicialmente, estas estrellas jóvenes quedan envueltas en el gas y el polvo restantes que quedan en el disco, conocido como disco protoplanetario.

Tras numerosas colisiones, las partículas de polvo se pegan, creciendo en grumos del tamaño de granos de arena y poco a poco, agregándose en terrones. En última instancia, en el disco pueden formarse asteroides, cometas e incluso planetas. Los planetas jóvenes irrumpirán en el disco y crearán anillos, brechas y huecos como los que se ven en las estructuras observadas ahora por ALMA.

La investigación de estos discos protoplanetarios es esencial para nuestra comprensión de cómo se formó la Tierra en el Sistema Solar. Observar las primeras etapas de la formación de planetas alrededor de HL Tauri puede enseñarnos qué aspecto tenía nuestro propio sistema planetario hace más de 4.000 millones de años, cuando se formó.

La mayoría de lo que sabemos hoy en día sobre la formación de planetas se basa en modelos teóricos. Hasta ahora, imágenes con este nivel de detalle solo eran posibles gracias a simulaciones de ordenador. Esta imagen de alta resolución de HL Tauri demuestra lo que puede lograr ALMA cuando opera en su configuración más amplia, e inicia una nueva era en la exploración del universo.

Fuente:
Noticia de ESO: eso1436, de 6 de noviembre de 2014.


El huracán exagonal de Saturno

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Imagen en falso color del hexágono formado en el polo sur de Saturno, que fue tomada con filtros ultravioletas, visibles e infrarrojos, para resaltar las distintas regiones. Fuente: NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton University.

El planeta gigante Saturno es básicamente una esfera gigantesca de gas en rotación, muy distinta del planeta sólido en que vivimos. Pero la Tierra y Saturno sí que tienen algo en común: el clima. Y eso que en el gigante gaseoso el clima es de los más extraños del Sistema Solar. Basta contemplar la tormenta rotante que muestra esta vista obtenida por Cassini.

Este fenómeno llamado “el hexágono” es un potente chorro de seis lados, de unos 30.000 kilómetros de diámetro, situado en el polo norte de Saturno. Sus vientos, de 320 Km/h, rodean una tormenta gigante que ocupa el corazón de la región, y que gira en sentido contrario del reloj.

Es una zona increíblemente turbulenta: alrededor de la tormenta central, y girando en sentido contrario a ella, rotan numerosos vórtices más pequeños. En la Tierra un huracán puede durar una semana o más, pero el hexágono lleva décadas activo y no muestra indicios de amainar.

El centro oscuro de la imagen muestra la gran tormenta central y su ojo, que es hasta 50 veces mayor que el de un huracán terrestre. Los pequeños vórtices aparecen como manchas de tono rojizo-rosado. Hacia la derecha, abajo, hay una tormenta blanquecina de forma ovalada mayor que todas las demás; este es el mayor de los vórtices, con un diámetro de unos 3.500 kilómetros, el doble que el mayor de los huracanes registrado en la Tierra.

La región azul más oscura, dentro del hexágono, está cubierta por una bruma de partículas pequeñas, mientras que en la región azul pálido dominan las partículas mayores. Lo que causa esta división es el chorro hexagonal, que funciona como barrera, impidiendo que las partículas mayores puedan entrar en el hexágono desde fuera.

Estas partículas de mayor tamaño se generan cuando la luz solar ilumina esa zona de la atmósfera de Saturno, un fenómeno relativamente reciente que empezó con la primavera en el hemisferio norte, en agosto de 2009.

Cassini seguirá observando los cambios en el hexágono, investigando su contenido, forma y comportamiento, a medida que el verano va llegando al hemisferio norte de Saturno, en 2017. La misión Cassini/Huygens es una colaboración de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Italiana ASI.

Fuente:
Noticias de NASA-JPL, 22 de septiembre de 2014.


La luz “exozodiacal” detectada por el VLTI, un problema para encontrar planetas

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Luz zodiacal, una brillante columna sobre el cielo estrellado que ilumina el paisaje del desierto de Cerro Paranal, sede del VLT (Very Large Telescope) de ESO. Fuente ESO/Y.Beletsky.

Utilizando toda la capacidad del VLTI (Very Large Telescope Interferometer), un equipo internacional de astrónomos ha descubierto luz exozodiacal cerca de las zonas habitables de nueve estrellas cercanas. Se trata de luz estelar reflejada por el polvo creado tras la colisión de asteroides y la evaporación de cometas. En el futuro, la presencia de cantidades tan abundantes de polvo en las regiones interiores que rodean a algunas estrellas, podría representar un obstáculo a la hora de obtener imágenes directas de planetas como la Tierra en otros sistemas solares.

El VLTI fue usado con el instrumento PIONIER en el rango del infrarrojo cercano, observando 92 estrellas para investigar la luz exozodiacal proveniente del polvo caliente cercano a sus zonas habitables y combinando después los nuevos datos con observaciones anteriores. La brillante luz exozodiacal, causada por los resplandecientes granos de polvo caliente o por el reflejo de la luz de las estrellas sobre estos granos, se observó en nueve de las estrellas seleccionadas.

En la Tierra, en lugares de cielos oscuros y limpios, la luz zodiacal parece un débil y blanco resplandor difuso que puede divisarse en el cielo nocturno al final del crepúsculo o antes del amanecer. Se origina por el reflejo de la luz solar sobre partículas diminutas en la zona zodiacal y parece extenderse desde las cercanías del Sol. Esta luz reflejada no sólo se aprecia desde la Tierra, sino que puede observarse desde todo el Sistema Solar.

El resplandor que se observa en este nuevo estudio es una versión más extrema del mismo fenómeno. Aunque esta luz exozodiacal (luz zodiacal alrededor de otros sistemas estelares) había sido detectada previamente, este es el primer estudio sistemático a gran escala de este fenómeno alrededor de estrellas cercanas.

En contraste con observaciones anteriores, la intención no era observar el polvo que en un futuro acabará formando planetas, sino el polvo creado por las colisiones entre planetas pequeños, de unos pocos kilómetros de tamaño, objetos llamados planetesimales, similares a los asteroides y cometas del Sistema Solar. Este tipo de polvo también es el origen de la luz zodiacal en el Sistema Solar.

El estudio de la evolución de planetas similares a la Tierra cercanos a la zona de habitabilidad, requiere observar el polvo zodiacal en esas regiones alrededor de otras estrellas. La detección y caracterización de la clase de polvo presente es una forma de estudiar la arquitectura y la evolución de sistemas planetarios.

Para poder detectar el polvo (que emite muy débilmente) cerca de la deslumbrante estrella central, son necesarias observaciones de alta resolución, con alto contraste. La interferometría, que combina la luz recogida, exactamente al mismo tiempo por varios telescopios diferentes con luz infrarroja es, hasta ahora, la única técnica que permite descubrir y estudiar este tipo de sistemas.

Utilizando las capacidades del VLTI y llevando el instrumento a sus límites (en términos de precisión y eficiencia), el equipo fue capaz de alcanzar un nivel de rendimiento diez veces mejor que el de otros instrumentos disponibles en el mundo.

Para cada una de las estrellas, el equipo utilizó los telescopios auxiliares de 1,8 metros para proporcionar mayor abertura al VLTI. Mediante ellos se pudo resolver por completo los extensos discos de polvo y separar su débil resplandor de la luz dominante de la estrella.

Analizando las propiedades de las estrellas rodeadas por un disco de polvo exozodiacal, el equipo descubrió que la mayoría del polvo detectado se encontraba alrededor de las estrellas más viejas. Este sorprendente resultado plantea algunas preguntas relacionadas con nuestra comprensión de los sistemas planetarios. Se sabe que cualquier producción de polvo conocida, causada por las colisiones de planetesimales, debe disminuir con el tiempo, ya que se reduce el número de planetesimales a medida que son destruidos.

La muestra de objetos observados también incluyó 14 estrellas, en torno a las cuales se han detectado exoplanetas. Todos estos planetas están en la misma región del sistema en la que se encuentra el polvo en los sistemas que presentan luz exozodiacal. Por eso, la presencia de la luz exozodiacal en sistemas con planetas puede suponer un problema para futuros estudios astronómicos de exoplanetas.

La emisión de polvo exozodiacal, incluso a niveles bajos, hace mucho más difícil la detección de planetas similares a la Tierra con imagen directa. La luz exozodiacal detectada en este estudio es 1.000 veces más brillante que la luz zodiacal vista alrededor del Sol. El número de estrellas que pueden contener luz zodiacal a los niveles del Sistema Solar es probablemente mucho mayor que los números que arroja el sondeo. Estas observaciones son sólo un primer paso para estudios más detallados de la luz exozodiacal.

Artículo completo en Astronomy and Astrophysics: “A near-infrared interferometric survey of debris-disc stars. IV. An unbiased sample of 92 southern stars observed in H-band with VLTI/PIONIER”, por S. Ertel et al.

Fuente:
Comunicado científico de ESO: eso1435 de 3 de Noviembre de 2014.


Nuestro Supercúmulo local: LANIAKEA

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Gráfico del supercúmulo Laniakea y sus inmediaciones. Cada punto blanco representa una galaxia; las regiones de color rojo tienen un mayor número de galaxias, mientras que las de color azul representan “burbujas”, espacios vacíos con pocas galaxias. Las líneas blancas representan las trayectorias a través de las cuales las galaxias se mueven hacia el centro de masas de Laniakea. Se indica la ubicación de la Vía Láctea, cerca del borde derecho del supercúmulo, y algunos de los supercúmulos circundantes. Créditos: Brent Tully / Nature / CEA Saclay, Francia.

Las galaxias se agrupan en cúmulos y a lo largo de filamentos y están ausentes en grandes regiones vacías. Nuestro Grupo Local, que contiene docenas de galaxias, se integra en estructuras más grandes y en cúmulos masivos, donde hay cientos de galaxias, todas interconectadas en una red de filamentos en la que las galaxias se ensartan como perlas. Cuando estos filamentos se entrecruzan, aparecen estructuras colosales, llamadas «supercúmulos». Estas estructuras están interconectadas, pero sus límites no siempre están bien definidos.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos dirigido por R. Brent Tully, de la Universidad de Hawai en Manoa, ha establecido los contornos del inmenso supercúmulo de galaxias que contienen a la nuestra, la Vía Láctea. Han nombrado al supercúmulo «Laniakea», que significa «cielo inmenso» en hawaiano, en honor a los navegantes polinesios que utilizaban sus conocimientos sobre el cielo para viajar a través de la inmensidad del Océano Pacífico.

Los investigadores han propuesto una nueva manera de evaluar estas estructuras a gran escala mediante el examen de su influencia sobre los movimientos de las galaxias. Una galaxia entre dos de estas estructuras queda atrapada en un “tira y afloja gravitacional” en el que el equilibrio de fuerzas de las estructuras a gran escala que la rodean, determina su movimiento. Mediante la cartografía de las velocidades de las galaxias a lo largo de nuestro universo local, utilizando el Green Bank Telescope (Virginia occidental, EE.UU.) y otros radiotelescopios, el equipo fue capaz de definir la región del espacio donde domina cada supercúmulo.

Este estudio aclara el papel de la Gran Atractor, un problema que ha mantenido ocupados a los astrónomos desde hace 30 años, una gigantesca atracción gravitatoria capaz de atraer miles de galaxias como si fueran planetas alrededor del Sol. Dentro del volumen del «Laniakea», los movimientos se dirigen hacia el interior, de la misma forma que las corrientes de agua siguen trayectorias descendentes hacia un valle. La región del Gran Atractor es un gran valle gravitacional de fondo plano con una esfera de atracción que se extiende a través de todo el supercúmulo.

La Vía Láctea reside en las afueras de uno de estos supercúmulos, cuya medida han precisado cuidadosamente por primera vez los investigadores, utilizando estas nuevas técnicas. Este supercúmulo «Laniakea» tiene 500 millones de años luz de diámetro y contiene la masa de cien cuatrillones de soles en 100.000 galaxias.

Nuestro sistema solar se encuentra en el denominado brazo de Orión, uno de los brazos espirales de nuestra galaxia, la Vía Láctea. A su vez, nuestra galaxia forma parte de un conglomerado de más de 50 galaxias al que se denomina el Grupo Local.

Hasta el momento, se consideraba que el Grupo Local era parte de una concentración de más de 1000 galaxias, denominada Supercúmulo de Virgo, con una extensión de más de cien millones de años-luz. Sin embargo, en el nuevo estudio publicado en la revista Nature, el equipo de astrónomos creó un mapa de miles de galaxias en las inmediaciones de la Vía Láctea, y descubrió que nuestra galaxia es en realidad parte de un supercúmulo mucho más grande, del cual el Supercúmulo de Virgo es apenas un lóbulo menor: Laniakea, el verdadero supercúmulo, que tiene un diámetro de alrededor de 500 millones de años-luz y contiene unas 1000 billones de veces la masa del Sol.

El equipo de Tully utilizó radiotelescopios para estudiar los movimientos de unas 8000 galaxias en nuestro vecindario cósmico. Los astrónomos utilizaron el corrimiento al rojo en las ondas de radio provenientes de cada una de las galaxias observadas para identificar y descartar los efectos de la expansión cósmica.

Así, pudieron aislar los movimientos debidos exclusivamente a la atracción gravitatoria y medir sus velocidades relativas, creando un mapa de las trayectorias por las que se desplazan las galaxias. En el centro de Laniakea existe una región especialmente densa, denominada “Gran Atractor” que los astrónomos ya conocían, y que está empujando a la Vía Láctea y muchas otras galaxias hacia ella.

Analizando la velocidad de cada una de las galaxias observadas, los astrónomos pudieron determinar los límites de Laniakea, además de identificar otros supercúmulos gigantes a su alrededor, denominados Shapley, Hercules, Coma y Perseus-Pisces.

La investigación aparece publicada en la revista Nature, que le ha dedicado su portada.

Fuente:
Nature volume 513, number 7516, p.71.


Una rueda de polvo y gas dentro de otra, descubierta por ALMA

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Utilizando ALMA, los astrónomos han detectado, por primera vez, una serpentina de polvo y gas que fluye desde un disco externo masivo hacia el interior de un sistema de estrellas binarias. Esta forma, nunca vista con anterioridad, puede ser la responsable de mantener un segundo disco de formación planetaria, más pequeño, que, de no estar en estas condiciones, habría desaparecido hace mucho tiempo. La mitad de las estrellas de tipo solar nacen en sistemas binarios, lo que significa que estos hallazgos tendrán consecuencias importantes para la búsqueda de exoplanetas.

Un grupo de investigación, dirigido por Anne Dutrey, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, (Francia) y el CNRS, ha utilizado ALMA (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array) para observar la distribución de gas y polvo en un sistema estelar múltiple llamado GG Tau-A perteneciente al sistema GG Tauri. Este objeto sólo tiene unos pocos millones de años y se encuentra a 450 años luz de la Tierra, en la constelación de Tauro.

Como si observáramos una rueda dentro de otra rueda, GG Tau-A contiene un gran disco externo que rodea a todo el sistema, así como un disco interno alrededor de la estrella central principal. Este segundo disco interno tiene una masa casi equivalente a la de Júpiter. Su presencia ha sido un misterio para los astrónomos, ya que está perdiendo material hacia su estrella central a una velocidad tal que debería haberse quedado sin material hace mucho tiempo.

Un estudio anterior de ALMA, llegaba a la conclusión de que era una sola estrella con material fluyendo hacia el interior desde su disco externo. Observando estas estructuras con ALMA, el equipo hizo un interesante descubrimiento: en la región que hay entre los dos discos, hallaron aglomeraciones de polvo y gas. Las nuevas observaciones sugieren que el material se está transfiriendo del disco exterior hacia el disco interior, alcanzando un equilibrio que permite que ambos sigan existiendo, una especie de “salvavidas”.

El material que fluye a través de la cavidad fue predicho por las simulaciones, pero no se habían obtenido imágenes hasta ahora. La detección de estas aglomeraciones indica que el material se está moviendo entre los dos discos, permitiendo que uno se alimente del otro y que el proceso se mantenga durante mucho tiempo. Esto tiene consecuencias importantes para la capacidad de formación de planetas.

Los planetas nacen del material sobrante dejado tras la formación de la estrella. Este es un proceso lento, lo cual significa que un disco perdurable es un prerrequisito para la formación del planeta. Si el proceso de alimentación hacia el disco interno detectado ahora con ALMA tiene lugar en otros sistemas estelares múltiples, los hallazgos introducen un gran número de nuevas posibles ubicaciones para encontrar exoplanetas en el futuro.

La primera fase de búsqueda de exoplanetas se centró en estrellas individuales como nuestro Sol, ya que se creía que la formación de planetas en estos sistemas múltiples sería más difícil que alrededor de estrellas individuales, debido a que las órbitas de estrellas binarias son más complejas y menos estables. Recientemente, se ha demostrado que una gran proporción de planetas gigantes orbita alrededor de sistemas binarios de estrellas. Ahora, los investigadores han comenzado a considerar la posibilidad de que haya planetas orbitando estrellas individuales dentro de sistemas estelares múltiples. El nuevo descubrimiento apoya la posible existencia de estos planetas, dando a los descubridores de exoplanetas nuevos lugares donde ampliar sus búsquedas.

Casi la mitad las estrellas de tipo solar han nacido en sistemas binarios, lo que significa que se ha encontrado un mecanismo para alimentar la formación planetaria que afecta a un número significativo de estrellas de la Vía Láctea.

Los resultados se publican en la revista Nature el 30 de octubre de 2014.

Fuente:
Comunicado científico de ESO: eso1434 de 29 de Octubre de 2014.


ALMA: Las galaxias de disco pueden ser fruto de colisiones

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Cada uno de los coloridos objetos de la imagen original ilustra una de las 30 fusiones de galaxias. Los contornos de las galaxias individuales indican la dispersión del monóxido de carbono, mientras que el color representa el movimiento del gas. El gas que se aleja de nosotros aparece rojo mientras que el color azul muestra el gas que se aproxima. Los contornos, junto con la transición del rojo al azul, indican un disco gaseoso que está girando sobre el centro de la galaxia. Fuente: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ SMA/CARMA/IRAM/J. Ueda et al.

Durante décadas, los científicos han creído que las fusiones de galaxias suelen dar lugar a la formación de galaxias elípticas. Ahora, por primera vez, utilizando ALMA y un gran número de radiotelescopios, los investigadores han hallado evidencias directas de que la fusión de galaxias puede formar galaxias de disco, y que este resultado es, en realidad, bastante común. Este sorprendente resultado podría explicar por qué hay tantas galaxias espirales como la Vía Láctea en el universo.

Un grupo internacional de investigación, dirigido por Junko Ueda, investigador postdoctoral en la Japan Society for the Promotion of Science, (sociedad japonesa para la promoción de la ciencia), ha hecho un sorprendente hallazgo al observar que la mayoría de las colisiones de galaxias en el universo cercano, a una distancia de entre 40 y 600 millones de años luz de la Tierra, dan lugar a las denominadas galaxias de disco. Las galaxias de disco, incluyendo las galaxias espirales como la Vía Láctea y las galaxias lenticulares, se definen por regiones en forma de rosco compuestas de polvo y gas, y son distintas de la categoría de galaxias elípticas.

Simulaciones por ordenador, llevadas a cabo en la década de 1970, predijeron que las fusiones entre dos galaxias de disco parecidas darían lugar a una galaxia elíptica. Esas simulaciones predicen que la mayoría de las galaxias actuales deben ser elípticas, lo cual contrasta con las observaciones, que confirman que el 70% de las galaxias son galaxias de disco. Sin embargo, las simulaciones más recientes sugieren que las colisiones también podrían formar galaxias de disco.

Para identificar con observaciones la forma final de las galaxias después de las fusiones, el grupo estudió la distribución de gas en 37 galaxias que se encuentran en sus etapas finales de fusión. ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) y varios radiotelescopios de otros observatorios fueron utilizados para observar la emisión de monóxido de carbono (CO), un indicador de gas molecular.

La investigación de este equipo supone el estudio más grande de gas molecular en galaxias llevado a cabo hasta la fecha y proporciona una visión única de cómo podría haberse formado la Vía Láctea. Su estudio reveló que casi la totalidad de las fusiones muestran áreas de gas molecular en forma de rosco y, por tanto, son galaxias de disco en formación. Así, por primera vez hay evidencia observacional sobre el hecho de que la fusión de galaxias pueda dar lugar a galaxias de disco.

Sin embargo, hay mucho por descubrir todavía, como el estudio de la formación de estrellas en estos discos de gas. En cuanto al universo más lejano, sabemos que la mayoría de las galaxias del universo distante también tienen discos. Todavía desconocemos si las fusiones de galaxias también son responsables de estas galaxias de disco o si se forman con gas frío que cae gradualmente en la galaxia. Tal vez se haya descubierto un mecanismo general que se pueda aplicar a toda la historia del universo.

Los resultados de estas observaciones se han publicado en la revista Astrophysical Journal Supplement (agossto de 2014) por Ueda et al. Con el título “Cold Molecular Gas in Merger Remnants. I. Formation of Molecular Gas Discs”.

Fuente:
Comunicado científico de ESO: eso1429 de 17 de septiembre de 2014.



Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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