Actualidad astronómica: el kiosco del astrónomo
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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Noticias del trimestre
Una mala noticia es que Investigación y Ciencia cerró sus publicaciones a final de enero, poniendo fin a casi 50 años de esa revista científica en español. Tendremos que recurrir a partir de ahora a su versión original en inglés: Scientific American.
Otra mala noticia es el desastre del vuelo de prueba de Starship. El gran cohete lanzador de SpaceX falló en sus primeras fases de vuelo y tuvieron que destruirlo. Al parecer esa destrucción, además de las dudas sobre la fiabilidad del lanzador (hay cierta sensación de precipitación en todo el proceso), augura posibles retrasos y encarecimiento del proyecto. Pero no sólo eso; la propia nube de gases de combustión del cohete en su ignición, provocó la casi destrucción de sus plataformas de lanzamiento y graves daños en el entorno de vida salvaje que las rodea. Parece ser que no se había previsto bien la potencia del lanzamiento y el sistema de disipación de gases. Veremos las consecuencias y retrasos que esto ocasiona al proyecto del nuevo viaje a la Luna.
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Los detectores ATLAS y CMS del gran colisionador de hadrones del CERN, LHC, han registrado la producción simultánea de cuatro quarks top, un proceso poco probable según el modelo estándar. El hallazgo está en estudio, por si pudiera haber nuevas partículas o fuerzas que alteraran la probabilidad de producirlos. Otra anomalía es la reciente confirmación por FERMILAB de la discrepancia entre teoría y medida experimental del momento magnético del muón, lo que podría significar que hay algo mal con el cálculo del modelo estándar. Aunque aún es pronto, las dudas se siguen acumulando…
Para acabar con las malas noticias, según todas las fuentes, las olas de calor llegadas a principios de primavera, alimentadas por el cambio climático, superan récords en todo el mundo. La probabilidad de que fuera un suceso natural es de 1 en 400, aún contando con el calentamiento global. El evento fue un inicio muy temprano de la temporada de desastres de verano del hemisferio norte y presagia peores males.
Y en el lado de las buenas noticias, se confirman los datos de la nave DART, que demostraron la posibilidad de desviar asteroides que puedan colisionar con la Tierra, según se ensayó en Dimorphos recientemente. Los asteroides de este tamaño se podrían desviar siempre que fueran localizados a tiempo, aunque quedan dudas de si se podría actuar contra los de mucho mayor tamaño.
Júpiter sigue aumentando su cuenta de satélites. Ahora sabemos que tiene al menos 92 lunas, tras una docena de nuevos satélites confirmados, y supera a Saturno (83 satélites), por el momento.
Hay muchas más buenas noticias que recogemos en esta edición. Todo nuevo conocimiento es una buena noticia.
Confirmado el «exceso» de galaxias tempranas captado por el telescopio James Webb
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Recientes avances respecto a lo publicado en el anterior número del «Kiosco» confirman que las galaxias recién descubiertas de JWST son las más antiguas jamás vistas y que se formaron sorprendentemente rápido.
Se sigue tratando de comprobar si todas las galaxias que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) está encontrando en el universo primitivo son realmente tan remotas como creemos que son, y la mayoría ya están confirmadas. Eso significa que el universo temprano fue muy hábil en la formación de estrellas.
Los primeros resultados del James Webb (JWST), revelaron ya en sus primeras observaciones, galaxias formadas solo cientos de millones de años después del Big-Bang. Los astrónomos esperaban que tales resultados históricos emergieran más gradualmente. Pero esa rapidez en los resultados se debió a un atajo ingenioso para estimar las distancias galácticas. El proceso habitual es medir con precisión el corrimiento al rojo, mediante espectroscopia. En este caso las primeras estimaciones de distancias se basaron en técnicas de fotometría más rápidas que usan variaciones en el brillo de las galaxias para estimar su corrimiento al rojo.
Más recientemente ya, los resultados espectroscópicos de una docena de galaxias lejanas en su mayor parte coinciden con los primeros resultados fotométricos. La galaxia más distante, JADES-GS-z13-0, tiene un valor de corrimiento al rojo de 13,2, lo que significa que estamos viendo la galaxia tal como apareció solo 320 millones de años después del Big Bang, sorprendentemente pronto, y supone que éste es el objeto más distante conocido actualmente en el universo.
Sin embargo, no todas las galaxias candidatas a alto corrimiento al rojo han tenido tanta suerte. En julio de 2022, otro trabajo de Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), estudió una posible galaxia con un corrimiento al rojo de 16,4, (solo 240 millones de años después del Big Bang). La espectroscopia posterior ha demostrado que la deducción era incorrecta, y la galaxia es en realidad un impostor polvoriento ubicado en un corrimiento al rojo de 4,9 (1.200 millones de años después del Big-Bang), todavía impresionante, pero no récord. Una galaxia de alto corrimiento al rojo puede ser imitada por una galaxia de menor corrimiento al rojo con diferentes características.
Esta galaxia en particular parece ser un «caso único», puesto que el mismo estudio pudo confirmar que otras dos galaxias candidatas eran confirmadas: una de ellas es la galaxia de Maisie, con un desplazamiento al rojo de 11,4, (unos 400 millones de años después del Big-Bang).
Ahora que se están confirmando tales galaxias, sus implicaciones científicas se pueden explorar más a fondo. Estas galaxias son pequeñas, muchas veces más pequeñas que la Vía Láctea. Pero algunas parecen extremadamente brillantes y masivas y tienen altas tasas de formación de estrellas similares a las de nuestra galaxia, que forma aproximadamente una nueva estrella cada año. Si bien las galaxias aún no plantean problemas para los principales modelos de cosmología, sugieren que la formación galáctica comenzó antes y avanzó más rápido de lo esperado en el universo. Los teóricos habían predicho previamente que comenzaron a aparecer galaxias a la edad madura de mil millones de años después del gran estallido.
Todavía quedan algunas galaxias candidatas problemáticas, y potencialmente rompedoras de modelos, para el universo temprano. La primera de ellas puede ser una clase de galaxias con miles de millones de masas solares, comparables en masa a la Vía Láctea, aproximadamente 750 millones de años después del Big-Bang. Estas galaxias son de 10 a 100 veces más grandes que las galaxias vistas anteriormente en esa era y están empaquetadas en estructuras 30 veces más pequeñas que la Vía Láctea. Pequeñas, pero masivas, aparecen en cualquier campo profundo del cielo. Por ahora las galaxias solo han sido estudiadas por fotometría, estando previsto el análisis espectroscópico para julio 2023. Pero el éxito fotométrico de otros resultados de JWST hasta ahora sugiere que el análisis preliminar es correcto.
Otras galaxias más extremas sí plantean un problema debido a que parecen estar formando estrellas 1000 veces más rápido que la Vía Láctea.
El campo continúa cambiando rápidamente y a algunos investigadores les preocupa que sea demasiado rápido. Si bien muchos de los datos de JWST, alrededor del 80%, tienen el acceso reservado 12 meses, en los que sólo los investigadores responsables pueden disponer en exclusividad de sus propias observaciones, el resto es de acceso abierto. Esto significa que cuando se toman observaciones, son inmediatamente accesibles al público y cualquiera puede usarlas. Por ejemplo, antes de que se publicaran los análisis de la galaxia de corrimiento al rojo de 16,4 en el servidor de preimpresión arXiv.org a finales de marzo, los astrónomos ya habían recogido su trabajo de acceso abierto en Twitter. Hay cierto descontento de los investigadores postdoctorados que están trabajando en la obtención de los datos y que piensan que les «pisan» los resultados.
Posteriormente, la situación parece haberse enfriado un poco desde las primeras semanas frenéticas de la operación de JWST. Quizá la formación de galaxias ya comenzó con un corrimiento al rojo de 20, apenas 180 millones de años después del Big-Bang, una época apenas imaginable antes del JWST, pero lo que ese telescopio nos está mostrando es que podemos esperar lo inesperado.
Fuente: Scientific American, 13 abril 2023
Primera imagen de un agujero negro expulsando un chorro
La mayoría de las galaxias albergan un agujero negro supermasivo en su centro. Si bien los agujeros negros son conocidos por engullir materia de su vecindad inmediata, también pueden lanzar poderosos chorros de materia que se extienden más allá de las galaxias en las que viven. Todavía no se entiende bien cómo sucede y para estudiarlo necesitamos observar el origen del chorro lo más cerca posible del agujero negro.
Precisamente, la nueva imagen publicada muestra por primera vez cómo la base de un chorro se conecta con la materia que gira alrededor de un agujero negro supermasivo. El objetivo es la galaxia M87, ubicada a 55 millones de años-luz de distancia en nuestro vecindario cósmico, y hogar de un agujero negro 6.500 millones de veces más masivo que el Sol. Las observaciones anteriores habían logrado obtener imágenes separadas de la región cercana al agujero negro y al chorro, pero esta es la primera vez que ambos se observan juntas.
La imagen se obtuvo con el GMVA, ALMA y el GLT, formando una red global de radiotelescopios que han trabajado juntos como un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Una red tan grande puede discernir detalles muy pequeños en la región que hay alrededor del agujero negro de M87.
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La nueva imagen muestra el chorro emergiendo cerca del agujero negro, así como lo que los científicos llaman la «sombra del agujero negro». A medida que la materia orbita el agujero negro, se calienta y emite luz. El agujero negro captura parte de esta luz, creando una estructura alrededor del agujero negro que, vista desde la Tierra, tiene forma de anillo. La oscuridad en el centro del anillo es la sombra del agujero negro, que fue fotografiada por primera vez por el Event Horizon Telescope (EHT) en 2017. Tanto esta nueva imagen como la del EHT combinan datos tomados con varios radiotelescopios distribuidos por todo el mundo, pero la imagen publicada hoy muestra la luz de radio emitida a una longitud de onda más larga que la del EHT: 3,5 mm en lugar de 1,3 mm.
El tamaño del anillo observado por la red de GMVA es aproximadamente un 50% mayor en comparación con la imagen del Event Horizon Telescope. Los resultados, apoyados en varias simulaciones de distintos modelos, sugieren que la nueva imagen demuestra que hay más material cayendo hacia el agujero negro de lo que se pudo observar con el EHT.
Los datos recopilados por todos esos telescopios en todo el mundo se combinan utilizando una técnica llamada interferometría, que sincroniza las señales tomadas por cada instalación individual. Pero para captar adecuadamente la forma real de un objeto astronómico es importante que los telescopios estén repartidos por toda la Tierra. Los telescopios de GMVA están en su mayoría alineados de este a oeste, por lo que la adición de ALMA en el hemisferio sur resultó esencial para captar esta imagen del chorro y la sombra del agujero negro de M87.
Fuente: Comunicado científico de ESO: eso2305es de 26 de abril de 2023
El módulo japonés privado «HAKUTO-R» se estrella en la Luna al fallar el aterrizaje
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La «start-up» japonesa Ispace intentó convertirse en la primera empresa privada en aterrizar con éxito una nave espacial comercial en la Luna el pasado 25 de abril. Sin embargo, ahora parece que el intento de aterrizaje, como varios otros intentos similares en los últimos años, ha fracasado.
El módulo de aterrizaje llamado M1 o HAKUTO-R, del tamaño de un automóvil, partió hacia la Luna a bordo de un cohete SpaceX Falcon 9 desde Cabo Cañaveral en Florida el 11 de diciembre. Después de un viaje de varios meses a la órbita lunar, la nave espacial disparó sus propulsores principales para llevar a cabo una serie de comandos preprogramados destinados a bajar suavemente el módulo de aterrizaje a la superficie lunar.
Pero cuando la nave llegó a unas pocas docenas de metros de la superficie de la Luna, Ispace perdió contacto con el módulo de aterrizaje. Los intentos de restablecer el contacto han fracasado hasta ahora, lo que sugiere que el módulo de aterrizaje M1 de Ispace no aterrizó de manera suave y segura como se pretendía, sino que probablemente se estrelló contra la superficie de la Luna.
Ispace planea intentar al menos dos aterrizajes lunares más en los próximos años, aplicando las lecciones aprendidas durante este intento de aterrizaje para aumentar sus probabilidades de éxito.
La compañía Ispace, con sede en Tokio, fue fundada en 2010 para competir en el concurso Lunar X Prize de Google, que ofreció 20 millones de dólares a la primera nave espacial privada en aterrizar con éxito en la Luna. El Premio Lunar X expiró antes de que cualquier compañía pudiera cobrar el premio, pero durante la última década, Ispace ha estado trabajando arduamente para desarrollar la tecnología necesaria para hacer realidad las operaciones comerciales en la Luna.
El objetivo general de la llamada misión Hakuto-R de Ispace (Hakuto significa «conejo blanco», una referencia al folclore japonés que dice que un conejo blanco vive en la Luna) era preparar el escenario para futuras operaciones comerciales en la Luna. Según Ispace, estas operaciones comerciales incluyen «proporcionar servicios de transporte de alta frecuencia y bajo costo a la Luna», así como cosechar y vender recursos lunares a compañías comerciales y agencias espaciales nacionales por igual.
Se esperaba que la misión Hakuto-R durara unos 10 días después de llegar a la superficie lunar. Y durante ese tiempo, el módulo de aterrizaje M1 de Ispace debía lanzar un rover construido por los Emiratos Árabes Unidos llamado Rashid, así como un robot lunar transformable de dos ruedas construido por la agencia espacial japonesa JAXA.
Las cargas útiles adicionales que se habrían probado incluían un prototipo de batería de estado sólido construida por NGK Spark Plug Company, cámaras de 360 grados de Canadensys Aerospace, una computadora de vuelo basada en inteligencia artificial de Mission Control Space Services y un sistema de navegación autónomo basado en cráteres, de NGC Aerospace.
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En 2019, otro módulo de aterrizaje lunar financiado con fondos privados, la nave espacial israelí Bereshit, intentó aterrizar en la Luna. Sin embargo, una falla del motor principal de la nave durante la secuencia de aterrizaje hizo que se estrellara contra la superficie lunar, destruyendo la nave. Ese mismo año, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) también perdió un módulo de aterrizaje lunar, Virkam, que intentaba hacer un aterrizaje suave, pero en su lugar se estrelló en la región polar sur de la Luna.
Otras dos compañías con sede en Estados Unidos, Astrobotic e Intuitive Machines, intentan aterrizar en la superficie lunar en algún momento a finales de este verano. Astrobotic dice que su módulo de aterrizaje está listo ahora, pero la compañía está esperando que United Launch Alliance termine el desarrollo del cohete Vulcan que enviará el módulo de aterrizaje a la Luna. Mientras tanto, Intuitive Machines todavía está trabajando para completar su módulo de aterrizaje, pero la compañía ya ha reservado un vuelo en uno de los cohetes Falcon 9 de SpaceX.
Ambas compañías están patrocinadas en parte por el programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA, que tiene como objetivo estimular el desarrollo de la tecnología necesaria para llevar a cabo la ciencia, la exploración y el desarrollo comercial de la Luna.
Fuente: Astronomy News, 25 de abril de 2023
Nuestro Sol pudo nacer en una familia estelar lejana
A pesar de que el Sol está lo suficientemente cerca como para que casi podamos tocarlo, el mayor problema al descubrir la historia de su origen es que es viejo. Nuestra estrella, nacida hace 4,6 millones de años, está en su mediana edad y se ha alejado de su hogar ancestral, un «vivero estelar» de gas sin nombre, ahora desaparecido, que hace mucho tiempo se dispersó o se consolidó en estrellas.
No podemos encontrar esa guardería, pero sabemos algo sobre ella. Algunos meteoritos aportan pistas sobre el entorno gestacional que los rodeaba durante el nacimiento del Sistema Solar. Por ejemplo, los isótopos de elementos como el potasio dentro de los meteoritos, nos han dicho en qué parte de la nebulosa presolar se formaron, y las variaciones de composición entre meteoritos se pueden usar para ayudar a determinar las condiciones de la nebulosa mucho antes de la aparición de cualquier planeta.
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Con datos de meteoritos en la mano y ayudados por simulaciones por computadora de última generación, un equipo internacional de astrónomos investigó el probable entorno natal del Sol y recientemente publicó sus resultados en los Avisos Mensuales de la Royal Astronomical Society. Usando una línea inteligente de razonamiento, su investigación sugiere que el Sol no sólo tenía muchos hermanos, sino que se generó en un vecindario bastante poblado.
Las estrellas nacen en nubes cósmicas llamadas nebulosas, que se forman cuando sus interiores colapsan en un punto central que se convierte en la estrella naciente. Las nebulosas vienen en muchas formas y tamaños, desde pequeños glóbulos oscuros hasta inmensas nubes moleculares gigantes. Cómo se forma una estrella en cualquier nebulosa es mucho más una historia de naturaleza que de crianza.
Por ejemplo, la cercana nebulosa Barnard 68 es un coágulo oscuro de gas frío y polvo, pequeños granos de silicatos (material rocoso) y moléculas complejas de carbono similares al hollín, relativamente cerca de nosotros en el espacio, a solo unos cientos de años-luz de distancia. Es una masa negra que bloquea por completo toda la luz de las estrellas detrás de ella, como un agujero opaco en el cielo.
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Tiene sólo medio año-luz de diámetro, con apenas suficiente material para hacer que una sola estrella sea un poco más pesada que el Sol. Es probable que esté en medio de ese proceso ahora, y podría transformarse en una estrella en tan solo 200.000 años.
En el otro extremo de la escala, tenemos el complejo de nubes moleculares de Orión B, un sitio verdaderamente enorme de formación estelar activa que está a más de 1.000 años-luz de distancia y muchos cientos de años-luz de diámetro. Es lo suficientemente masivo como para hacer un número asombroso de estrellas, al menos 100.000 como el Sol. La icónica nebulosa de Orión, visible a simple vista y el lugar de nacimiento de cientos de estrellas, es solo una pequeña parte de esta enorme fábrica estelar.
Las nubes gigantes como esta son relativamente raras pero producen estrellas a escala industrial, mientras que las nubes más pequeñas son menos fecundas, pero ensucian la galaxia. Es imposible discernir el origen del Sol únicamente mirando esos números estadísticamente: podría haber venido de cualquier tipo de vivero estelar.
Sin embargo, estos entornos nebulares son muy diferentes, lo que afecta a las estrellas que crean. Las estrellas masivas encontradas en una nebulosa tienen una gran influencia en sus hermanas en formación. Pueden expulsar vientos feroces de partículas subatómicas, como el viento solar, que pueden sembrar estrellas en formación con elementos pesados como aluminio y magnesio. Y más tarde, cuando explotan como supernovas, lanzan una mezcla diferente de estos elementos, como el hierro y el cobalto, muy lejos.
Las estrellas masivas, sin embargo, son raras. Tal vez una de cada cien estrellas es lo suficientemente masiva como para mantener este tipo de influencia, y las nebulosas pequeñas simplemente no las producen. Eso significa, en principio, observar la composición química del sistema solar primitivo podría decirnos en qué tipo de guardería nació el Sol.
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Este fue el foco de la investigación recientemente publicada. Los astrónomos observaron dos elementos en particular: aluminio-26 y hierro-60. El aluminio-26 se crea dentro de estrellas masivas y se expulsa con sus vientos, mientras que el hierro-60 se forja en el infierno termonuclear de una estrella en explosión. Ambos elementos son radiactivos, se descomponen en magnesio y cobalto, por lo que medir cuidadosamente las cantidades de estos elementos hijos, en muestras sin contaminar de los primeros días del Sistema Solar, es decir, de meteoritos, puede informarnos sobre el entorno en el que se formó el Sol.
Para su nuevo análisis, el equipo internacional de científicos utilizó la física de las nebulosas y la formación estelar para simular el nacimiento de una estrella similar al Sol en una variedad de entornos, desde nebulosas que contienen muy pocas estrellas, hasta enormes, con muchos miles. A continuación, calcularon la composición elemental del disco proto-solar que surgió en cada uno, luego compararon estos rendimientos virtuales con lo que realmente se mide en meteoritos.
Sus resultados indican que a medida que se formó en su disco natal, el sol primitivo probablemente fue golpeado por poderosos vientos y explosiones de supernovas, ambas procedentes de estrellas masivas. Eso significa que el vivero solar se parecía más al complejo de Orión que al Barnard 68.
En otras palabras, el Sol era probablemente más un «niño del centro de la ciudad» que una «estrella rural de un pueblo pequeño». Por supuesto, con su vivero nebular desaparecido, no se puede confirmar esto fácilmente.
Aunque es muy difícil, los astrónomos buscan las estrellas hermanas del Sol, con la misma edad y composición que él, para que podamos saber más sobre nuestra estrella madre.
Fuente: Scientific American, 24 abril 2023
Agujero negro expulsado de galaxia, deja un reguero de estrellas
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Los astrónomos creen que han descubierto un agujero negro de unos 20 millones de veces la masa del Sol que se aleja rápidamente del núcleo de una galaxia distante. Y a medida que el agujero negro supermasivo atraviesa el espacio intergaláctico, está comprimiendo el escaso gas y polvo disponible por allí, dejando atrás una delgada línea de estrellas recién formadas que tiene unos 200.000 años-luz de larga.
A pesar de ser relativamente delgada, la estela estelar del agujero negro está repleta de muchas estrellas azules calientes, lo que la hace casi la mitad de brillante que la galaxia madre de la que procede. Con base en la evidencia disponible, los investigadores creen que este agujero negro probablemente fue expulsado durante una compleja danza entre tres agujeros negros supermasivos que estuvieron involucrados en un par de fusiones de galaxias. Si se confirma, esta sería la primera evidencia observacional que muestra que los agujeros negros supermasivos pueden ser expulsados de sus galaxias madre.
Aunque los agujeros negros en sí mismos no emiten luz, a menudo dejan rastros visibles de su existencia. Por ejemplo, muchos agujeros negros están rodeados por densos discos de remolinos de gas y polvo sobrecalentados. Tales discos de acreción emiten abundante luz, lo que hace que la presencia de un agujero negro sea claramente revelada.
Pero no fue un disco de acreción lo que delató este agujero negro. Fue la inusual raya lineal que aparentemente lo vinculaba a una galaxia cercana, que Peter van Dokkum notó por primera vez en una imagen capturada por el Telescopio Espacial Hubble. Él y su equipo confirmaron más tarde que la estela está vinculada a la galaxia con observaciones de seguimiento tomadas con el Observatorio Keck en Hawai.
Se estaba investigando una galaxia enana cuando se descubrió ese pequeño rastro. Se descartó primero un posible defecto de la imagen, los rayos cósmicos y la posibilidad de que la raya fuera un chorro astrofísico disparado desde el núcleo del agujero negro de la galaxia cercana. Pero el reguero de estrellas se hacía más fuerte lejos del núcleo de la galaxia, y no se abría en abanico al final, lo que llevó a los investigadores a concluir que es un rastro de nuevas estrellas.
En la punta exterior de la raya, donde se cree que está el agujero negro sospechoso, los investigadores también ven evidencia de una onda de choque de muy alta velocidad frente al agujero negro.
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Los astrónomos creen que este agujero negro fuera de control probablemente fue expulsado de su galaxia madre después de dos fusiones de galaxias separadas en el pasado semi-reciente. La primera fusión entre dos galaxias habría ocurrido hace aproximadamente 50 millones de años, lo que causó que los agujeros negros supermasivos de las dos galaxias entraran en órbita uno alrededor del otro (números 1 y 2 en la imagen).
Luego, una fusión posterior con una tercera galaxia (3) arrojó a los tres agujeros negros supermasivos a una danza caótica (4) que finalmente llevó al agujero negro solitario a ser expulsado del sistema por completo (5). El equipo también piensa que cuando el agujero negro aislado fue expulsado, el par restante de agujeros negros binarios debería haber sido arrojado en la dirección opuesta.
Para confirmar esta hipótesis, el equipo planea hacer observaciones de seguimiento con el Telescopio Espacial James Webb y el Observatorio de rayos X Chandra.
El artículo original que describe el agujero negro fugitivo candidato y su estela estelar fue publicado el 6 de abril en The Astrophysical Journal Letters.
Fuente: Astronomy News, 20 de abril de 2023
Un Júpiter caliente en el pasado pudo derretir sus lunas
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Como planeta recién nacido, Júpiter brillaba intensamente en el cielo y eclipsaba al Sol visto desde las lunas más grandes del gigante gaseoso. Ese resplandor temprano, y las próximas visitas de múltiples naves espaciales, pueden ayudar a resolver un misterio de 40 años sobre la composición de esos satélites.
Durante décadas, los científicos han intentado comprender las extrañas diferencias de densidad en las cuatro lunas galileanas de Júpiter, que, en orden de más cercano al planeta a más alejado de él, son Io, Europa, Ganímedes y Calisto. Aunque estos satélites naturales deberían haberse formado a partir de la misma materia prima de material y, por lo tanto, tener composiciones similares, las mediciones de densidad sugieren que Calisto y Ganímedes son mucho más fríos que Europa, mientras que Io no tiene hielo en absoluto.
Los planetas gigantes se forman al agruparse y comprimir enormes volúmenes de gas y polvo. Este proceso libera un gran exceso de energía y les da a los gigantes recién nacidos un brillo juvenil que puede durar millones de años. Esto es más que una teoría: los astrónomos usan regularmente este resplandor para obtener imágenes de exoplanetas gigantes jóvenes que de otro modo se perderían en el resplandor de sus estrellas cercanas. Pero la cuestión menos llamativa de cómo tales resplandores podrían dar forma a las lunas acompañantes ha permanecido apenas estudiada. En el caso de Júpiter, el modelado por computadora de este estudio sugiere que el brillo temprano del planeta habría iluminado sus lunas recién nacidas y hervido la mayor parte de su agua en unos pocos millones de años.
Las composiciones diferenciales de las cuatro lunas galileanas han desconcertado a los investigadores durante décadas, desde que se obtuvieron las primeras mediciones de densidad de alta calidad de los satélites. Atrapado dentro del cinturón de radiación de Júpiter y calentado internamente por las poderosas fuerzas de marea del planeta, que amasan las entrañas de la luna, Io es un mundo de volcanes hiperactivos, completamente libre de hielo. Europa, ligeramente más distante, también se encuentra en las garras de la radiación y las mareas de Júpiter. Pero niveles más modestos de calentamiento interno han dado a la luna un océano subterráneo y una corteza helada en lugar de calderas que arrojan lava. Ganímedes y Calisto son relativamente inertes, ricos en hielo y mucho más lejos de Júpiter que Io y Europa.
Aunque las variaciones en el tirón gravitacional de Júpiter explican claramente algunas diferencias entre las lunas, los científicos planetarios todavía intentan comprender cómo estos objetos podrían compartir un origen común y ser tan dramáticamente divergentes entre sí. De manera similar a cómo los planetas emergen de los discos protoplanetarios giratorios de gas y polvo alrededor de las protoestrellas nacientes, las lunas grandes pueden formarse a partir de mini discos más pequeños que surgen alrededor del ensamblaje de mundos gigantes gaseosos. El pensamiento actual requiere que Júpiter haya ganado la mayor parte de su volumen muy rápidamente, dentro de los primeros 10 millones de años de la vida del Sistema Solar, antes de que la luz y los vientos estelares que brotaban del Sol constantemente brillante barrieran todo el gas del disco protoplanetario.
Esa línea de tiempo relativamente ajustada significa que Júpiter tuvo que atraer gas voraz y rápidamente para alcanzar su tamaño actual, lo que habría causado que se calentara y brillara cuando alcanzó temperaturas estimadas en 1.160 grados Celsius. Para las lunas galileanas, que presumiblemente se formaron casi al mismo tiempo que el propio Júpiter, el planeta habría brillado como una estrella en el cielo y dominado la luz que emanaba del Sol más lejano. Al simular cuidadosamente los efectos de la luminosidad aumentada de Júpiter en las lunas galileanas, los investigadores descubrieron que esta inundación de luz podría resolver perfectamente el rompecabezas de la variada composición actual de los satélites.
Desgarrado por la gravedad de Júpiter, Io hoy es un paisaje infernal de erupciones volcánicas y es el cuerpo más activo del Sistema Solar. Pero el equipo descubrió que el resplandor juvenil de Júpiter podría haber dado inicialmente temperaturas similares a las de la Tierra, y tal vez incluso un océano.
Eso habría cambiado rápidamente, ya que Io recibió aproximadamente 30 veces más energía de Júpiter que la que recibe del Sol hoy. Si Io comenzara con tanta agua como su hermano Ganímedes contiene actualmente, toda esa humedad habría sido rápidamente eliminada, y cualquier vestigio de un océano habría hervido en el primer millón de años de existencia de esa luna.
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Europa, más lejos que Io, habría tenido condiciones superficiales ligeramente más frías, aunque tal vez todavía lo suficientemente calientes como para hacer que esta luna perdiera una parte significativa de su agua. Aún más lejos, en Ganímedes, Júpiter habría aparecido apenas más brillante que el Sol de hoy, un nivel de insolación sin impacto significativo en el hielo de la luna. Para el lejano Calisto, consignado a las afueras del sistema joviano, la brillante juventud de Júpiter no habría tenido ningún efecto. Todo esto supone que las lunas estaban en sus posiciones actuales. Sin embargo, es probable que se formaran más cerca antes de migrar a sus lugares actuales, lo que significa que los resultados del estudio probablemente sean solo un límite inferior de cuánto fue calentada cada luna por Júpiter.
Si Europa hubiera perdido la mayor parte de su hielo a lo largo de su vida en lugar de formarse con menos hielo que sus hermanos, el hidrógeno y el oxígeno que quedan tendrían una huella isotópica diferente a la del hielo de Ganímedes y Calisto. Por lo tanto, una comparación isotópica de Europa con una o ambas lunas más externas podría finalmente revelar la verdad sobre cómo estos satélites divergieron de sus orígenes comunes.
Esa es una propuesta bastante interesante, dado el reciente lanzamiento de la misión Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la Agencia Espacial Europea. Entre 2031 y 2034, JUICE realizará 35 sobrevuelos de Europa, Calisto y Ganímedes antes de establecerse en órbita alrededor de Ganímedes. El extenso recorrido puede ser de gran ayuda para determinar si todas las lunas galileanas nacieron con la misma cantidad de hielo. JUICE lleva un espectrómetro de masas que podría hacer mediciones importantes de hidrógeno y vapor de agua que pueden emanar al espacio desde las lunas, en particular Ganímedes.
Es posible que Ganímedes no esté suministrando suficiente material a altitudes que JUICE pueda muestrear. Pero incluso si los estudios de JUICE no pueden resolver el caso, no será la única nave espacial que escudriñará la luna alrededor del sistema de Júpiter. La misión Juno de la NASA ya está en órbita alrededor del gigante gaseoso, y la misión Europa Clipper de la agencia espacial europea se lanzará el próximo año para un viaje a la luna homónima de la misión. Los datos de Clipper deberían proporcionar una comparación con los de JUICE del hielo de Europa, que sería suficiente para extrapolar y distinguir lo que la nave espacial europea ve en Ganímedes y, potencialmente, Calisto.
ULTIMA HORA SOBRE JUICE: En una escena que recordaba inquietantemente a los problemas de la antena de la nave espacial Galileo, ESA tuvo un problema con la unidad de radar RIME (Radar for Icy Moons Exploration). La gran antena de JUICE, de 16 metros de largo, quedó atascada en un pequeño pasador que impidió su despliegue.
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Los equipos de la nave espacial, desde su lanzamiento el 14 de abril, trabajaron para liberar la antena, necesitando sólo empujarla unos milímetros para soltarla. Desde entonces, los equipos lo han empujado y sacudido de un lado a otro, pero durante muchos días la antena siguió atascada y guardada en su ranura protectora en la nave espacial.
Afortunadamente, el resto de los instrumentos y antenas de la nave espacial se desplegaron bien, incluidos los paneles solares y el brazo articulado del magnetómetro.
Los técnicos intentaron varias estrategias para desplegar RIME antes de que la nave espacial saliera de su período de puesta en marcha. Se intentó una ignición del motor para sacudir la nave en un intento de liberarla. También intentaron girar suavemente la nave espacial a la luz del Sol para calentar la antena del radar y dilatarla.
Finalmente, el 12 de mayo, ya cerrando esta edición, mediante la sacudida de unos actuadores mecánicos, se consiguió su liberación parcial y tras alguna sacudida más, se consiguió soltarla totalmente del pasador que la retenía y la antena pudo desplegarse por completo.
Fuente:
Scientific American, 24 abril 2023
Un reciente estallido de rayos gamma puede ser el más brillante en 10.000 años
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Un estallido extragaláctico cuya luz se precipitó a través del sistema solar interior, el otoño pasado, fue 70 veces más brillante que cualquier otra erupción de este tipo que los científicos hayan observado.
La radiación del estallido de rayos gamma (GRB) conocido como GRB 221009A, barrió la Tierra el 9 de octubre de 2022. Saturó los detectores de rayos gamma en múltiples telescopios espaciales, lo que le valió el apodo de BOAT, abreviatura inglesa de «el más brillante de todos los tiempos».
Los astrónomos continuaron estudiando el BOAT con una variedad de instrumentos durante varios meses después, buscando caracterizar aún mejor la explosión. Y esos esfuerzos han generado la leyenda del BOAT.
Se trata de una explosión absolutamente monstruosa, extraordinaria: el BOAT es un evento único en 10.000 años, por lo que hay una posibilidad razonable de que este sea el estallido de rayos gamma más brillante que golpee la Tierra desde que comenzó la civilización humana.
Los GRB son las explosiones más poderosas del universo. Generan más energía en cuestión de segundos de la que el Sol producirá durante toda su vida útil de 10.000 millones de años.
Los astrónomos reconocen dos clases diferentes: los GRB cortos, que duran aproximadamente dos segundos o menos, y los largos, que pueden continuar durante varios minutos. La variedad corta probablemente se genere por colisiones de cadáveres estelares superdensos conocidos como estrellas de neutrones, dicen los astrónomos. La mayoría de los GRB largos, por otro lado, son generados por agujeros negros nacidos cuando las estrellas masivas colapsan y mueren.
En el colapso del núcleo se crea un agujero negro que genera chorros que se propagan a un poco menos de la velocidad de la luz. A medida que estos chorros salen, liberan su energía en forma de emisión rápida de estallidos de rayos gamma. Esto es seguido por lo que se conoce como resplandor, y en momentos posteriores, la energía contenida en esa estrella genera una explosión de supernova.
El BOAT era un GRB largo, por lo que los investigadores esperan que una supernova emerja en su lugar, a unos 1,9 millones de años-luz de la Tierra. Pero aún no la han encontrado, a pesar de buscar en el área con el Telescopio Espacial James Webb y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, junto con otros instrumentos.
Los chorros GRB tienden a ser relativamente estrechos, por lo que la mayoría de ellos no barren la Tierra. Pero estos eventos astrofísicos, aunque extremos, son lo suficientemente comunes como para ser observados en cantidad. Los astrónomos han catalogado alrededor de 12.000 GRB hasta la fecha utilizando datos recopilados por herramientas como el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA y Konus, un instrumento ruso que vuela en la nave espacial Wind de la NASA.
Otro trabajo mostró que este brillo superlativo no provenía de chorros demasiado potentes, sino que eran de energía muy similar a la de los chorros de otros GRB. La razón de que fuera tan brillante es que toda la energía en este chorro se centró en un ángulo muy estrecho y estaba enfocado directamente a la Tierra.
Los astrónomos tuvieron que suspender algunas de sus observaciones de BOAT hace unos meses, ya que la región de origen se ocultaba detrás del Sol desde la perspectiva de la Tierra. Pero esa área ahora está volviendo a la vista, y los investigadores están listos. Se realizarán más observaciones con Webb y Hubble, en los próximos meses para saber si llegó a generar una supernova.
Fuente: Scientific American, 29 marzo 2023
Agua en la Luna, en el interior de bolitas de vidrio
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El impacto de meteoritos en nuestro satélite ha propiciado la formación de un material vidrioso que, bajo los efectos del viento solar, es capaz de almacenar hasta 2,7 × 1014 kg de agua en todo el suelo lunar. Así lo aseguran científicos chinos tras analizar las muestras recogidas por su nave Chang’e 5.
Aunque antiguamente se pensaba que la Luna estaba seca, las muestras recogidas por las misiones Apolo en los años 70 ya revelaron la existencia de agua atrapada en minerales del interior lunar. Los orbitadores también la han detectado en toda la superficie lunar, especialmente en los polos.
Los científicos consideraban que la interacción del viento solar con los materiales del suelo de nuestro satélite podría producir agua y mantener allí un ciclo de este elemento. Sin embargo, no se había identificado una reserva acuosa en la superficie lunar. Ahora un equipo internacional liderado desde China cree que la ha encontrado, según publican en la revista Nature Geoscience.
Los resultados revelan que el agua que almacenan las «bolitas» de vidrio de impacto (IGB) recogidas en el suelo lunar por la nave Chang’e 5 concuerda con un origen en el viento solar.
Esas bolitas de vidrio de impacto (IGB), se forman por el enfriamiento de material fundido expulsado tras el constante bombardeo de asteroides que, en forma de meteoritos, caen en la Luna. Este material granular está esparcido por toda su superficie y puede almacenar cantidades sustanciales de agua por los efectos del vientos solar.
El investigador Huicun He de la Academia China de Ciencias, junto a otros colegas de su país y de Reino Unido, ha analizado el contenido de agua de estas IGB gracias a las muestras del suelo lunar que recogió la nave Chang’e 5. Esta sonda alunizó en diciembre de 2020 y ese mismo mes trajo el material recogido a la Tierra para su análisis.
Tras medir la abundancia, la composición isotópica del hidrógeno y las variaciones entre el núcleo y el borde del agua en las IGB, los resultados revelan que el agua que almacenan concuerda con un origen en el viento solar. Aparece, por ejemplo, la firma característica de un isótopo de hidrogeno con carga positiva (H+).
Además, la distribución del agua en «bolitas» individuales indica que el H20 puede acumularse rápidamente en ellas por difusión, en escalas de tiempo de solo unos pocos años, y ser liberada rápidamente. Los autores sugieren que esto representa un mecanismo de recarga eficiente para impulsar un ciclo activo del agua en la superficie de la Luna.
La cantidad de agua albergada en estas bolitas de vidrio de impacto en los suelos lunares puede alcanzar los 2,7 × 1014 kg y eso podría suponer un recurso hídrico potencial para la futura exploración de la Luna, ya que parece relativamente fácil de extraer. El estudio también concluye que este tipo de material vidrioso puede albergar depósitos de agua parecidos en otros cuerpos sin aire del Sistema Solar o más allá.
Explicando el extraño comportamiento de OUMUAMUA
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Después de todo, no eran extraterrestres: un astroquímico y un astrónomo se han unido para explicar por qué el objeto interestelar 1I / «Oumuamua» se comportó de la manera en que lo hizo. Proponen que Oumuamua estaba emitiendo hidrógeno, recogido durante su tiempo entre las estrellas, ofreciendo una explicación relativamente simple a un rompecabezas que previamente ha provocado algunas afirmaciones extravagantes.
El descubrimiento de Oumuamua llegó a los titulares en 2017 porque fue el primer objeto observado que entró en nuestro sistema solar desde el universo lejano. Su verdadera naturaleza no fue inmediatamente obvia. Aunque inicialmente se clasificó como un cometa, no tenía una cola visible o coma, como los cometas. También era extremadamente alargado, parecido a un cigarro en su forma.
Una cosa que lo hizo más parecido a un cometa fue la manera en que aceleraba a medida que se alejaba del Sol. Se desaceleró en su salida, pero no de la manera esperada si solo la gravedad estuviera en juego. Algo estaba creando una fuerza contraria a la gravedad. Excepto que el mecanismo normal detrás de tal aceleración no gravitacional no parecía encajar. Los cometas albergan grandes cantidades de hielo de agua y, a medida que el Sol calienta este hielo, es expulsado como chorros de gas que actúan como mini-cohetes propulsores. Sin embargo, además de la falta de coma o cola observada, Oumuamua también era demasiado pequeño para haber capturado suficiente energía solar para impulsar este tipo de actividad.
El enigma llevó a algunos a proponer explicaciones más inusuales, como la idea de que Oumuamua era una nave espacial alienígena con propulsores de cohetes reales. Sin embargo, Jennifer Bergner (Universidad de California, Berkeley) y Darryl Seligman (Universidad de Cornell) acaban de presentar una explicación mucho más sencilla.
Un cometa que viaja a través del medio interestelar se «cuece» por la radiación cósmica. Los rayos cósmicos penetran decenas de metros en el hielo, convirtiendo hasta una cuarta parte de las moléculas de agua (H2O) en hidrógeno molecular (H2). Este hidrógeno atrapado se libera cuando el Sol calienta el cometa.
El efecto de esta desgasificación es normalmente insignificante, pero debido a que Oumuamua era tan pequeño, la desgasificación produjo suficiente fuerza para producir su aceleración. Al mismo tiempo, la cantidad de hielo liberado habría sido lo suficientemente pequeña como para que los astrónomos en la Tierra no lo hubieran visto. Estos hallazgos fueron publicados también en Nature.
Si esta hipótesis es correcta, podría ayudarnos a comprender mejor las condiciones en otros sistemas solares. De la misma forma que los cometas han aportado muchos datos para comprender la formación del Sistema Solar, los cometas interestelares podrían decirnos más sobre los planetas extrasolares que los planetas extrasolares de los que estamos tratando de obtener mediciones hoy.
Este proceso también debería ocurrir para pequeños cometas de nuestra propia Nube de Oort, por lo que es necesaria una mirada más cercana a los objetos pequeños en órbitas de período muy largo, lo que puede conseguirse en la próxima era del Observatorio Rubin y el Telescopio Extremadamente Grande. Dado que ambas instalaciones verán la primera luz en los próximos cinco años, es posible que no tengamos que esperar demasiado para obtener respuestas.
Fuente: Sky&Telescope, 22 marzo 2023
Las muestras de Ryugu contienen un componente de ARN
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Las muestras del asteroide Ryugu contienen uracilo, un componente clave del ARN, lo que apoya la teoría de que las moléculas orgánicas básicas pueden haber llegado a la Tierra desde el espacio exterior.
La vida pudo surgir de reacciones químicas entre compuestos orgánicos en una sopa primordial que quedó después de que la Tierra se agregara a partir de los escombros espaciales, pero no está explicado de dónde provienen los compuestos orgánicos, aunque algunos de los llamados «ladrillos de la vida» pueden haber sido sorprendentemente comunes en el sistema solar temprano.
Un equipo de científicos japoneses y estadounidenses dirigido por Yasuhiro Oba ha analizado muestras tomadas del asteroide Ryugu en 2018 por la misión Hayabusa2 y ha encontrado uracilo, una de las cinco bases clave de las moléculas de ARN y ADN que son cruciales para la vida tal como la conocemos. Su estudio fue publicado el 21 de marzo en Nature Communications.
En el nivel más básico, el desarrollo de la vida es una cuestión de combinar moléculas orgánicas simples en compuestos cada vez más complejos que pueden participar en la miríada de reacciones asociadas con un organismo vivo.
Se cree que los aminoácidos simples actúan como ladrillos en la construcción de estas moléculas más complejas. Pero esto no es solo un simple ejercicio de combinación aleatoria.
El «trozo» más grande del genoma humano, el cromosoma 1, se compone de 249 millones de pares de bases (los peldaños en la escalera retorcida de la molécula de ADN). Cada par de bases está hecho de dos bases: guanina y citosina, o adenina y timina.
Construir desde el simple par de productos químicos de base hasta una hebra completa de ADN es una tarea enorme. Una hebra de ADN también tiene una estructura compleja, que varía de un individuo a otro. La vida en la Tierra utiliza la estructura del ADN para memorizar la construcción de la forma de vida involucrada.
Junto con el ADN, la vida utiliza una molécula llamada ARN para producir proteínas y hacer otros trabajos complicados dentro de las células. El ARN también está hecho de una larga cadena de bases: guanina, citosina y adenina (como el ADN), pero en lugar de timina tiene uracilo, que es lo que apareció en la muestra de Ryugu.
Ryugu es lo que se llama un asteroide de tipo C o carbonoso. Estos son los tipos más comunes en el cinturón de asteroides, que representan aproximadamente el 75 por ciento de los asteroides que podemos ver.
La misión Hayabusa2 estableció que los asteroides de tipo C como Ryugu son la fuente de un tipo de meteorito raro que a veces se encuentra en la Tierra, llamado condrita carbonácea.
El uracilo y otras moléculas orgánicas se han encontrado previamente en estos meteoritos, pero no ha habido forma de descartar la posibilidad de que algunas de las moléculas tuvieran un origen terrestre. Las muestras de meteoritos podrían haber sido contaminadas aquí en la Tierra, o su química podría haber sido cambiada por el calentamiento a medida que caían a través de la atmósfera.
Sin embargo, dado que la muestra de Ryugu fue tomada de la superficie de un asteroide y traída de vuelta en un recipiente herméticamente cerrado, los científicos creen que está libre de contaminación o cualquier efecto relacionado con su camino a la Tierra.
Además, la presencia de estos aminoácidos en Ryugu muestra que incluso en las superficies de los asteroides, expuestas al viento solar, micrometeoritos y rayos cósmicos, las moléculas orgánicas pueden sobrevivir al transporte a través del Sistema Solar. Ya se ha encontrado una gran variedad de compuestos orgánicos diferentes en muestras de Ryugu.
Muchas moléculas orgánicas, como los aminoácidos, vienen en dos formas: zurdos y diestros. La vida en la Tierra depende de aminoácidos zurdos, pero ambas formas son igualmente comunes en las muestras de Ryugu, lo que indica que las moléculas que se encuentran en Ryugu no son signos de vida.
El Sistema Solar se formó hace unos 4,57 millones de años a partir de una nube de polvo molecular que estuvo expuesta a la radiación UV y al bombardeo de partículas de protones. La nube molecular contenía moléculas simples como metano (CH₄), agua (H₂O) y amoníaco (NH₃). Estos habrían sido fragmentados por la radiación, y los fragmentos se habrían reensamblado en moléculas más complejas como los aminoácidos.
Se cree que los asteroides de tipo C como Ryugu se formaron tan lejos del Sol que el agua y el dióxido de carbono que contienen habrían permanecido congelados. Sin embargo, a medida que los asteroides se calentaron y el hielo se derritió, el agua líquida habría podido reaccionar con las rocas y los minerales.
No se sabe si estas condiciones condujeron a la creación de moléculas orgánicas más complejas, pero ciertamente las condiciones serían propicias para nuevas reacciones. Además, estas condiciones podrían afectar la supervivencia de diferentes compuestos.
Otro artículo relacionado con muestras tomadas en asteroides anuncia que la NASA se prepara para recoger las muestras de la nave espacial OSIRIS-REx, que después de siete años en el espacio regresa a la Tierra con una preciosa carga útil: un bote de muestra cargado con hasta 250 gramos de escombros rocosos, guijarros y polvo recolectados de la superficie del asteroide Bennu en octubre de 2020. Poco después de su dramática recolección «touch-and-go», las muestras fueron selladas dentro de una pequeña cápsula que atravesará la atmósfera de la Tierra en una bola de fuego ardiente el próximo 24 de septiembre, y descenderá finalmente en paracaídas hasta un complejo militar en Utah (EE.UU), donde los equipos de recuperación estarán esperando. Ver detalle de este otro artículo en https://astronomynow.com/2023/03/27/nasa-gearing-up-for-osiris-rex-asteroid-sample-recovery/
Fuente: Astronomy, 22 de marzo de 2023
Gas caliente en un cúmulo del universo temprano
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del cual ESO es socio, un equipo de astrónomos y astrónomas ha descubierto un gran reservorio de gas caliente en el cúmulo de galaxias aún en formación, que se encuentra alrededor de la galaxia Telaraña, la detección más distante de este tipo de gas caliente hasta la fecha. Los cúmulos de galaxias son algunos de los objetos más grandes conocidos del Universo y este resultado, publicado en Nature, revela en mayor profundidad lo temprano que comienzan a formarse estas estructuras.
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Los cúmulos albergan una gran cantidad de galaxias, a veces incluso miles. También contienen un vasto “medio intracumular» (ICM por sus siglas en inglés: Intracluster Medium) de gas que impregna el espacio existente entre las galaxias del cúmulo. Este gas, de hecho, se extiende más allá de las propias galaxias. Gran parte de la física de los cúmulos de galaxias es bien conocida; sin embargo, siguen siendo escasas las observaciones de las primeras fases de formación del ICM.
Anteriormente, el ICM solo se había estudiado en cúmulos de galaxias cercanos completamente formados. La detección de ICM en protocúmulos (es decir, cúmulos de galaxias aún en formación) situados a gran distancia, permitirá a la comunidad astronómica captar estos cúmulos en las primeras etapas de formación.
Los cúmulos de galaxias son tan masivos que pueden reunir gas que se calienta a medida que cae hacia el cúmulo. Las simulaciones cosmológicas han predicho la presencia de gas caliente en protocúmulos durante más de una década, pero faltaban confirmaciones observacionales. La búsqueda de una confirmación observacional clave llevó a seleccionar cuidadosamente uno de los protocúmulos candidatos más prometedores: se trataba del protocúmulo de la Telaraña, observado en una época en la que el Universo tenía solo 3.000 millones de años. A pesar de ser el protocúmulo más estudiado, la detección del ICM había sido infructuosa. Encontrar una gran reserva de gas caliente en el protocúmulo Telaraña indicaría que el sistema está en proceso de convertirse en un duradero y estable cúmulo de galaxias en lugar de dispersarse.
El equipo investigador detectó el ICM del protocúmulo Telaraña a través de lo que se conoce como el efecto térmico Sunyaev-Zeldovich (SZ). Este efecto ocurre cuando la luz del fondo cósmico de microondas (la radiación remanente del Big-Bang), pasa a través del ICM. Cuando esta luz interactúa con los electrones que se mueven rápidamente en el gas caliente, gana un poco de energía y su color, o longitud de onda, cambia ligeramente. En las longitudes de onda correctas, el efecto SZ aparece como un «efecto de sombra» de un cúmulo de galaxias sobre el fondo cósmico de microondas.
Al medir estas «sombras» en el fondo cósmico de microondas, la comunidad astronómica puede inferir la existencia del gas caliente, estimar su masa y mapear su forma. Gracias a su incomparable resolución y sensibilidad, ALMA es capaz de realizar una medición de este tipo de los distantes progenitores de cúmulos masivos.
Determinaron así que el protocúmulo Telaraña contiene una vasta reserva de gas caliente a una temperatura de unas pocas decenas de millones de grados centígrados. Anteriormente, se había detectado gas frío en este protocúmulo, pero la masa del gas caliente encontrado en este nuevo estudio lo supera miles de veces. Este hallazgo muestra que el protocúmulo Telaraña va camino de convertirse en un cúmulo de galaxias masivo en alrededor de 10.000 millones de años, aumentando su masa en, al menos, un factor de diez.
Este sistema presenta enormes contrastes. El componente térmico caliente destruirá gran parte del componente frío a medida que el sistema evolucione, así que estamos presenciando una transición delicada.
Estos resultados ayudan a sentar las bases para las sinergias entre ALMA y el próximo Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, que revolucionará el estudio de estructuras como esta. El ELT y sus instrumentos de última generación, como HARMONI y MICADO, podrá observar los protocúmulos y revelar más sobre las galaxias que contienen, con gran detalle. Junto con las capacidades de ALMA para rastrear el ICM en formación, proporcionará una visión crucial del ensamblaje de algunas de las estructuras más grandes del universo temprano.
Fuente: Comunicado científico de ESO: eso2304es, 29 de marzo de 2023
La actividad volcánica de Marte cuestiona los modelos del planeta rojo
Una masa de material en movimiento bajo la superficie, llamada «pluma del manto», puede estar causando terremotos y vulcanismo en Marte.
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Durante décadas, los científicos planetarios supusieron que Marte estaba geológicamente muerto. Más pequeño que la Tierra, el planeta se habría enfriado más rápido que el nuestro después de formarse. Fue, durante un tiempo, bastante activo volcánicamente. Se creía que cuando la temperatura interior disminuía gradualmente, también lo hacía la capacidad del planeta para generar actividad geológica a gran escala, como enormes volcanes y terremotos marcianos.
Los nuevos descubrimientos, sin embargo, desmienten esa creencia. Los científicos han descubierto que una gran región en Marte ha sido propensa a terremotos e incluso a una leve actividad volcánica en tiempos geológicos recientes, lo que indica que «algo» se está gestando debajo de la superficie.
Después de revisar los datos de varias misiones robóticas a Marte, un equipo de científicos planetarios llegó a la asombrosa conclusión de que una inmensa columna de material caliente, que se mueve hacia arriba en el manto del planeta, está empujando la corteza desde abajo, creando presión que está agrietando la superficie y causando actividad tectónica. Llamado «penacho o pluma del manto», puede ser una característica relativamente nueva en el interior de Marte, y tiene análogos en la Tierra. Incluso podría tener implicaciones para la vida existente en Marte o, más exactamente, dentro de él.
Marte fue una vez un planeta fuertemente volcánico. La superficie todavía está salpicada de montículos antiguos, incluido uno llamado Olympus Mons. Este monstruo tiene más de 600 kilómetros de diámetro, y se eleva 21 kilómetros por encima de la elevación promedio de la superficie de su planeta, aproximadamente dos veces y media más alto que el Monte Everest. Aunque otros volcanes en Marte son más pequeños, siguen siendo gigantes, y todos ellos son terriblemente viejos.
El vulcanismo a gran escala en Marte comenzó antes de que el planeta tuviera mil millones de años y estuvo activo durante aproximadamente mil millones de años a partir de entonces. A nivel global, la construcción de volcanes prácticamente se detuvo después de eso. Hay evidencia de algunos flujos de lava en Olympus Mons que datan de hace solo unos pocos millones de años, pero estos fueron eventos a pequeña escala y probablemente esporádicos. Hace unos tres mil millones de años, la era de la construcción activa de volcanes en Marte había terminado. A modo de comparación, la mayoría de los volcanes activos en la Tierra tienen menos de un millón de años.
Hasta hace poco, los científicos consideraban que ese era el final de la historia del vulcanismo en el Planeta Rojo. Las naves espaciales que orbitan Marte, sin embargo, han captado imágenes de alta resolución que muestran que el capítulo final aún no se ha escrito. En una región llamada Cerberus Fossae, hay un gran número de grietas en la superficie (fossae, en latín quiere decir trincheras o fisuras), y una de ellas tiene vetas oscuras de material que corren a su lado durante docenas de kilómetros. Las mediciones desde la órbita muestran que el material está cargado de piroxenos, minerales comunes en la lava volcánica. Sorprendentemente, estas salidas de material pueden haber ocurrido hace solo decenas de miles de años. Eso es reciente en el tiempo planetario y apunta hacia una actividad continua bajo la superficie.
Además, en 2018, el módulo de aterrizaje InSight de la NASA se posó en la vasta región de Elysium Planitia, en un lugar a unos 1.600 kilómetros de Cerberus Fossae. Como parte de una misión para ayudar a medir lo que está sucediendo debajo de la superficie marciana, InSight tenía un sismómetro que detectó cientos de pequeños movimientos de tierra durante sus años operativos, así como varios que eran de energía media. La abrumadora mayoría de ellos parecen venir de la dirección de Cerberus Fossae. Una vez más, esta actividad indica que el manto marciano aún no está completamente muerto.
En el nuevo estudio de Nature Astronomy, los científicos se centran en esta región de Marte. Gran parte de la superficie del planeta muestra características de compresión, como crestas arrugadas, que se forman cuando la superficie de un planeta se contrae a medida que se enfría. Elysium Planitia, por el contrario, es una protuberancia en la superficie vista como evidencia de extensión: un estiramiento de la corteza a medida que el área local se expande. Las grietas que componen Cerberus Fossae son fisuras donde la corteza se ha fracturado debido a esta extensión. Los científicos también señalan que los suelos de los cráteres de impacto que se formaron hace muchos millones de años están inclinados lejos del centro de la protuberancia, lo que se esperaría si se hubieran formado antes de que la superficie fuera empujada hacia arriba. En conjunto, estos hallazgos indican que la causa es reciente.
Toda esta evidencia es compatible con una pluma del manto. La idea básica de un penacho es análoga al agua hirviendo o a un globo de aire caliente en vuelo: el material caliente se eleva a medida que el material frío se hunde en un proceso llamado convección. El núcleo de un planeta está caliente, y el manto sobre él es algo más frío, por lo que el material calentado en la base del manto se eleva.
El manto de Marte (y el de la Tierra) es realmente sólido; es un error pensar que es un líquido. Pero la convección puede funcionar incluso en un sólido. El material de silicato que constituye la mayor parte de un manto es cristalino, y puede haber defectos y roturas en el patrón cristalino. Bajo las enormes presiones subterráneas, los átomos del material de abajo pueden llenar estas grietas en un proceso conocido como fluencia de dislocación. De esta manera, el material más caliente cerca del núcleo puede elevarse lentamente, esencialmente fluyendo. Es un proceso extremadamente lento; El manto de la Tierra fluye a una velocidad promedio del orden de unos pocos centímetros al año, aproximadamente tan rápido como crecen las uñas.
No está claro exactamente cómo se forman las plumas del manto. En la base del manto sobre el núcleo, un punto más caliente que el promedio puede crear una región de convección más fuerte donde el material fluye en una columna más restringida. Este penacho se eleva a la superficie durante decenas o cientos de millones de años. Cuando se acerca a la corteza, la presión es mucho menor y el material sólido puede licuarse. Se extiende, formando una tapa similar a un hongo que empuja contra la corteza, causando una característica de extensión como la que se ve en Elysium Planitia.
Este escenario explicaría esencialmente todas las anomalías en Cerberus Fossae: el levantamiento, las grietas, las erupciones volcánicas, los terremotos. Las mediciones del campo de gravedad de Marte incluso muestran que el campo es ligeramente más débil bajo Cerberus Fossae, lo que sería compatible con el manto de menor densidad que empuja hacia la corteza. Estos hallazgos indican que el levantamiento se apoya muy profundamente bajo tierra.
Los científicos utilizaron modelos informáticos para simular la geofísica de Marte y descubrieron que un penacho que fuera de entre 95 a 285 grados centígrados más caliente y ligeramente menos denso que el manto circundante podría ser la causa, si estuviera centrado casi directamente debajo de las fosas. Formaría una tapa extendida a lo largo de unos pocos miles de kilómetros y empujaría la corteza hacia arriba aproximadamente un kilómetro, igualando Cerberus Fossae. También sería una característica joven: la actividad en Cerberus Fossae y sus alrededores parece haber comenzado hace aproximadamente 350 millones de años, mucho después de que todos los demás motores a gran escala dentro del planeta se hubieran apagado efectivamente.
Aunque el modelo de pluma da una excelente coincidencia con los datos observados, los científicos reconocen que podría haber otras explicaciones. Por ejemplo, una mancha ligeramente de menor densidad de material del manto podría estar situada allí debajo de la región, lo que explicaría las lecturas de gravedad, aunque no explicaría la elevación ni nada más. La idea que cubre la mayor parte del terreno, es un penacho de manto.
Si la hipótesis resulta ser correcta, sería una noticia importante. Los científicos habían supuesto que Elysium Planitia era aburrido, solo otro lugar en Marte. Pero si está situado sobre una tremenda columna de material caliente y de baja densidad, eso cambia la forma en que debemos interpretar las mediciones sísmicas de InSight.
Y aunque es un poco exagerado por ahora, la pluma podría tener implicaciones para la vida. Los científicos han pensado durante mucho tiempo que el agua bajo la superficie marciana toma la forma de hielo, pero una pluma de manto caliente podría calentar bolsas de agua lo suficiente como para hacerla líquida. La vida en la Tierra necesita agua líquida, por lo que puede que no sea demasiado aventurado considerar la posibilidad de la biología en las profundidades de la superficie de Marte.
En ese caso, Marte podría no estar completamente muerto, ya sea geológicamente o en el sentido biológico más común. Apenas hemos comenzado a comprender la verdadera naturaleza del Planeta Rojo, y cuanto más miramos, más nos damos cuenta que todavía le queda una pequeña sorpresa.
El trabajo de origen fue publicado en diciembre de 2022 en Nature Astronomy.
Fuente: Scientific American, 5 de enero 2023
El telescopio Webb capta la formación de polvo en la fase «Wolf-Rayet» de una supernova
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El telescopio espacial James Webb de la NASA y la ESA ha observado la estrella WR 124 con un grado de detalle sin precedentes. La ha detectado mientras se desprende de sus capas externas, lo que da como resultado unos característicos y vistosos halos de gas y polvo.
Una vista poco común de una estrella Wolf-Rayet, una de las estrellas más luminosas, masivas y más fugazmente detectables que se conocen, fue una de las primeras observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb de la NASA en junio de 2022. Con sus potentes instrumentos para ver el infrarrojo, Webb muestra la estrella, llamada WR 124, con un detalle sin precedentes. La estrella está a 15.000 años-luz de distancia en la constelación de Saggitta.
Las estrellas masivas pasan con mucha rapidez por sus ciclos de vida, y solo algunas de ellas experimentan una breve fase de Wolf-Rayet antes de convertirse en supernovas, lo que hace que las detalladas observaciones de esta excepcional fase obtenidas por Webb sean valiosas para los astrónomos. Las estrellas Wolf-Rayet están en proceso de desprenderse de sus capas externas, lo que da como resultado sus característicos halos de gas y polvo. La estrella WR 124 tiene 30 veces la masa del Sol y, hasta el momento, ha desprendido material equivalente a 10 soles. A medida que el gas expulsado se aleja de la estrella y se enfría, se forma polvo cósmico que brilla en la luz infrarroja detectable por Webb.
El origen del polvo cósmico que puede sobrevivir a la explosión de una supernova y contribuir al conjunto de polvo total del universo es de gran interés para los astrónomos por diferentes razones. El polvo es parte integral de cómo trabaja el universo: puede albergar estrellas en formación, acumularse para formar planetas y servir de plataforma para que las moléculas se formen y se agrupen, incluyendo los componentes básicos de la vida en la Tierra. A pesar de las muchas funciones esenciales que cumple el polvo, todavía hay más polvo en el universo del que pueden explicar las teorías actuales de los astrónomos sobre su formación. El universo está funcionando con un exceso de polvo sobre lo esperado.
Webb abre nuevas posibilidades para estudiar los detalles del polvo cósmico, el cual se observa mejor en longitudes de onda de luz infrarroja. La cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) equilibra el brillo del núcleo estelar de WR 124 y los detalles nudosos en el gas circundante más tenue. El instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio revela la estructura grumosa de la nebulosa de gas y polvo del material expulsado que ahora rodea a la estrella. Antes de Webb, los astrónomos interesados en el polvo no tenían suficiente información detallada para conocer la producción de polvo en entornos como WR 124, o si los granos de polvo eran lo suficientemente grandes y abundantes como para sobrevivir a la supernova y convertirse en una contribución significativa al contenido total de polvo. Ahora esas preguntas se pueden investigar con datos reales.
Estrellas como WR 124 también sirven como una analogía para ayudar a los astrónomos a comprender un período decisivo en la historia de los comienzos del universo. Estrellas moribundas similares sembraron por primera vez el universo joven con elementos pesados forjados en sus núcleos, elementos que ahora son comunes en la era actual, incluso en la Tierra.
La imagen detallada de WR 124 obtenida por Webb conserva para siempre un momento de transformación breve y turbulento, y promete descubrimientos futuros que revelarán misterios del polvo cósmico que han estado ocultos durante mucho tiempo.
El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencias espaciales del mundo. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar, verá más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y los orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional dirigido por la NASA con sus socios: la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA)
Fuente: NASA-Ciencia, 14 de marzo de 2023
Los volcanes de Venus, recuperados de antiguas imágenes de Magallanes
Una revisión de los datos radar que recogió la sonda Magallanes de la NASA en 1991 confirman cambios de forma y tamaño, a lo largo de ocho meses, en una chimenea volcánica del planeta gemelo de la Tierra. El hallazgo prepara el camino a las misiones que se lanzarán en la próxima década.
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Por primera vez se han observado en la superficie de Venus evidencias geológicas directas de actividad volcánica reciente. El descubrimiento lo han realizado dos investigadores de EE UU tras analizar imágenes radar de Venus tomadas hace más de 30 años, en la década de 1990, por la misión Magallanes de la NASA.
Los resultados mostraron una chimenea volcánica que cambió de forma y aumentó considerablemente de tamaño en menos de un año, según publican en Science.
Después de unas 200 horas de comparar manualmente las imágenes de diferentes órbitas de Magallanes, se encontraron dos imágenes de la misma región tomadas con ocho meses de diferencia que mostraban cambios geológicos reveladores causados por una erupción.
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Los cambios geológicos descubiertos se produjeron en Atla Regio, una vasta región montañosa cercana al ecuador de Venus que alberga dos de los mayores volcanes del planeta, Ozza Mons y Maat Mons. Durante mucho tiempo se pensó que esa zona era volcánicamente activa, pero no había pruebas directas de actividad reciente.
Al escrutar los datos, el investigador principal, Robert Herrick, identificó una chimenea volcánica asociada a Maat Mons que cambió significativamente entre febrero y octubre de 1991. En febrero, la chimenea parecía casi circular, cubriendo un área de menos de 2,2 km2. Tenía lados interiores empinados y mostraba signos de lava drenada por sus laderas exteriores, factores que indicaban actividad.
Las imágenes de radar captadas ocho meses después mostraban que la misma chimenea había duplicado su tamaño y se había deformado. También parecía estar llena hasta el borde de un lago de lava.
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Pero como las dos observaciones se realizaron desde ángulos de visión opuestos, tenían perspectivas diferentes, lo que dificultaba su comparación. Además, la baja resolución de los datos de hace tres décadas complicó aún más el trabajo.
Herrick colaboró entonces con el otro autor, Scott Hensley, del laboratorio JPL de la NASA. Los dos crearon modelos informáticos de la chimenea en distintas configuraciones para probar diferentes escenarios geológicos, como deslizamientos de tierra. A partir de estos modelos, llegaron a la conclusión de que sólo una erupción, hace unos 30 años, podría haber causado el cambio.
Los científicos comparan el tamaño del flujo de lava generado por la actividad de Maat Mons con la erupción del volcán Kilauea de 2018 en la Isla Grande de Hawai.
Los dos autores forman parte del equipo de la misión VERITAS de la NASA, que se lanzará dentro de una década para estudiar precisamente los volcanes activos de Venus y comprender cómo su interior puede moldear su corteza, impulsar su evolución y afectar a la habitabilidad.
Un orbitador lo estudiará desde la superficie hasta el núcleo para analizar cómo un planeta rocoso del mismo tamaño que la Tierra tomó un camino muy diferente, convirtiéndose en un mundo cubierto de llanuras volcánicas y terreno deformado oculto bajo una atmósfera densa, caliente y tóxica.
Además de esa misión, la ESA tiene previsto lanzar la EnVision para estudiar de cerca a Venus. Esta misión utilizará un radar de apertura sintética de última generación para crear mapas globales en 3D y un espectrómetro de infrarrojo cercano para averiguar de qué está hecha la superficie. La nave también medirá el campo gravitatorio del planeta para determinar la estructura del interior de Venus. Juntos, los instrumentos ofrecerán pistas sobre los procesos geológicos pasados y presentes del planeta.
Mientras que los datos de Magallanes eran al principio engorrosos de estudiar (en los años 90 dependían de cajas de CD con datos de Venus recopilados por la NASA y enviados por correo), los de VERITAS estarán disponibles en línea, para la comunidad científica. Esto permitirá a los investigadores aplicar técnicas modernas, como el aprendizaje automático, para analizarlos.
Estos estudios se complementarán con los de la misión EnVision de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo lanzamiento hacia Venus está previsto para principios de la década de 2030. La nave llevará su propio radar de apertura sintética, que se está desarrollando también en el JPL, así como un espectrómetro similar al de VERITAS. Las dos misiones ayudarán a desvelar los secretos más íntimos del volcánico gemelo de la Tierra.
El agua de la Tierra podría ser anterior al Sistema Solar
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Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos y astrónomas liderado por J. J. Tobin, ha detectado agua en forma de gas en el disco de formación planetaria que rodea a la estrella V883 Orionis. Este agua lleva una firma química que explicaría el viaje del agua desde las nubes de gas de formación estelar hasta los planetas, apoyando la idea de que el agua de la Tierra es incluso más antigua que nuestro Sol.
Este descubrimiento se realizó mientras se estudiaba la composición del agua presente en V883 Orionis, un disco de formación planetaria situado a unos 1.300 años-luz de distancia de la Tierra. Cuando una nube de gas y polvo colapsa, forma una estrella en su centro. Alrededor de la estrella, el material de la nube también forma un disco. En el transcurso de unos pocos millones de años, la materia del disco se agrupa para formar cometas, asteroides y, con el tiempo, planetas. Tobin y su equipo utilizaron el conjunto de antenas ALMA, del que el Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio, para medir las firmas químicas del agua y su trayectoria desde la nube de formación estelar hasta los planetas.
Por lo general, el agua consiste en un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. El equipo de Tobin estudió una versión ligeramente más pesada del agua donde uno de los átomos de hidrógeno se reemplaza con deuterio, un isótopo pesado de hidrógeno. Debido a que el agua simple y el agua pesada se forman bajo diferentes condiciones, su proporción se puede usar para rastrear cuándo y dónde se formó el agua. Por ejemplo, se ha demostrado que esta proporción, en algunos cometas y/o asteroides del Sistema Solar, es similar a la del agua en la Tierra, lo que sugiere que los cometas podrían haber proporcionado agua a la Tierra.
El viaje del agua desde las nubes a las estrellas jóvenes, y luego de los cometas a los planetas ya se había observado anteriormente, pero hasta ahora faltaba el vínculo entre las estrellas jóvenes y los cometas. En este caso, V883 Orionis representa el eslabón perdido. La composición del agua del disco es muy similar a la de los cometas de nuestro propio Sistema Solar. Se trata de una confirmación de la idea de que el agua de los sistemas planetarios se formó hace miles de millones de años, antes que el Sol, en el espacio interestelar, y ha sido heredada, tanto por los cometas como por la Tierra, con cambios relativamente escasos.
Pero observar el agua resultó ser complicado. La mayor parte del agua presente en los discos de formación planetaria está congelada como hielo, por lo que generalmente está oculta a nuestra vista, afirma la coautora Margot Leemker, estudiante de doctorado en el Observatorio de Leiden (Países Bajos). El agua en forma de gas se puede detectar gracias a la radiación emitida por las moléculas a medida que giran y vibran, pero cuando el agua está congelada resulta más complicado, ya que el movimiento de las moléculas está más restringido. El agua en forma de gas se puede encontrar hacia la zona central de los discos, cerca de la estrella, donde la temperatura es mayor. Sin embargo, estas regiones cercanas están ocultas por el propio disco de polvo, y además son demasiado pequeñas para ser captadas por nuestros telescopios.
Afortunadamente, en un estudio reciente se comprobó que el disco V883 Orionis está a una temperatura inusualmente alta. Una impresionante emisión de energía procedente de la estrella calienta el disco hasta una temperatura en la que el agua ya no está en forma de hielo, sino de gas, lo cual permite detectarla.
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Para observar el agua en forma de gas de V883 Orionis, el equipo utilizó ALMA, un conjunto de radiotelescopios situado en el norte de Chile. Gracias a su sensibilidad y capacidad para distinguir pequeños detalles, pudieron detectar el agua y determinar su composición, así como mapear su distribución dentro del disco. A partir de estas observaciones, descubrieron que este disco contiene al menos 1.200 veces la cantidad de agua presente en todos los océanos de la Tierra.
En el futuro, esperan utilizar el próximo Extremely Large Telescope (ELT) de ESO y su instrumento de primera generación METIS. Este instrumento de infrarrojo medio podrá resolver la fase gaseosa del agua en este tipo de discos, proporcionando información más precisa sobre la trayectoria del agua desde las nubes de formación estelar hasta los sistemas solares. Esto dará una visión mucho más completa del hielo y el gas en los discos de formación planetaria.
Fuente: Comunicado científico de ESO: eso2302, 8 de marzo de 2023
¿Una galaxia gemela de la nuestra?
Los astrónomos están utilizando grupos compactos de estrellas para investigar la historia de una galaxia en el universo adolescente apodada «The Sparkler» que podría ser la gemela perdida de nuestra Vía Láctea.
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The Sparkler (La Bengala) es una pequeña galaxia que residió hace 9.000 millones de años en el universo adolescente. Tiene sólo una centésima parte de la masa de la Vía Láctea en estrellas; Sin embargo, a lo largo de eones crecerá hasta convertirse en el tamaño de nuestra galaxia. Mirar hacia atrás en el tiempo en esta galaxia en desarrollo está permitiendo a los astrónomos examinar un crecimiento acelerado similar al que nuestra propia galaxia podría haber experimentado.
Descubierta en una de las primeras imágenes del Telescopio Espacial James Webb (JWST), el Sparkler está distorsionado en forma de «palo» a través de la lente gravitacional de un cúmulo de galaxias en primer plano. Cúmulos estelares teñidos de oro rodean la galaxia, de ahí su apodo (la bengala). De las dos docenas de objetos, denominados «destellos», es probable que cinco sean cúmulos globulares, densos grupos de estrellas antiguas.
Lamiya Mowla (Universidad de Toronto) y sus colegas analizaron por primera vez los destellos en otoño de 2022, determinando las edades y la composición química de los grupos. Descubrieron que los candidatos globulares de Sparkler están enriquecidos químicamente (lo que los astrónomos a menudo denominan ricos en metales), lo que indica que varias generaciones anteriores de estrellas ya habían vivido y muerto dentro de ellos. Otros destellos, que parecen más extendidos que los globulares compactos, son pobres en metales.
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Ahora, en un nuevo estudio, Duncan Forbes (Universidad de Swinburne, Australia) y Aaron Romanowsky (Universidad Estatal de San José y Universidad de California, Santa Cruz) están comparando los cúmulos estelares de Sparkler con los que rodean galaxias más cercanas a la nuestra, para comprender la historia de la galaxia.
La Vía Láctea alberga más de 150 cúmulos globulares conocidos, la mayoría de ellos orbitando fuera de su disco espiral de estrellas. Algunos de estos globulares probablemente se formaron temprano; Aunque sus orígenes no se entienden bien, de alguna manera deben haber sido incorporados a nuestra galaxia infantil cuando se formó. Otros globulares se unieron a la Vía Láctea mientras engullía otras galaxias.
Un segundo grupo de puntos de referencia son los globulares alrededor de la galaxia satélite más grande de la Vía Láctea, la Gran Nube de Magallanes (LMC). El LMC es aproximadamente del mismo tamaño ahora que el Sparkler tenía hace 9.000 millones de años. Si la LMC fuera absorbida después de múltiples pasadas, sus cúmulos globulares se unirían a la colección de la Vía Láctea.
Un último punto de comparación es la galaxia enana Gaia-Encelado. Ya no existe, la gravedad de la Vía Láctea la hizo trizas hace 9.000 millones de años, exactamente el marco de tiempo en el que estamos viendo a Sparkler. Pero mientras la galaxia fue destruida, sus globulares sobrevivieron para unirse al halo estelar de nuestra galaxia. Otros astrónomos han podido identificar cuáles pertenecían originalmente a la enana Gaia-Encelado.
Forbes y Romanowsky finalmente compararon los antiguos destellos con docenas de cúmulos globulares alrededor de la Vía Láctea y la LMC. Encuentran que los destellos globulares son como los globulares ricos en metales alrededor de la Vía Láctea, que probablemente se formaron con nuestra galaxia y orbitan cerca de su disco.
Dos de los destellos más extendidos, que son pobres en metales, parecen ser similares a los globulares alrededor de la LMC y Gaia-Encelado. Forbes y Romanowsky especulan que estos dos objetos también podrían ser cúmulos globulares, solo que están recién formados y pertenecen a una galaxia enana que está cayendo en Sparkler.
Los astrónomos han utilizado mediciones de edad y composición para llevar a cabo una especie de arqueología en nuestra propia galaxia, derivando la historia de fusión de la Vía Láctea. Pero tal análisis es lo suficientemente complicado cuando tenemos la enorme cantidad de datos sobre la Vía Láctea que varios estudios del cielo han proporcionado. Para las galaxias distantes que residen en el universo de hace mucho tiempo, las mediciones se vuelven más inciertas.
Otro estudio, dirigido por Adélaïde Claeyssens (Universidad de Estocolmo), examinó la misma luz de los cúmulos globulares candidatos alrededor del Sparkler, y descubrió que son pobres en metales en lugar de ricos en metales. Forbes y Romanowky reconocen en su estudio que las edades y metalicidades de estos cúmulos «merecen más estudio».
Fuente: Sky&Telescope, 21 febrero 2023
59 planetas extrasolares descubiertos por CARMENES
Un estudio liderado por el consorcio Hispano-Alemán ha hecho públicas 20.000 observaciones de una muestra de 362 estrellas frías cercanas, tomadas desde el telescopio almeriense de Calar Alto de Almería, entre 2016 y 2020 con el instrumento CARMENES.
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Los resultados han incrementado el censo de planetas conocidos en el vecindario solar, buscando especialmente exoplanetas similares a la Tierra (rocosos y templados). Estos astros pueden albergar agua en su superficie si están situados en la llamada zona habitable de su estrella. El equipo ha descubierto 59 de estos cuerpos celestes, incluida una decena potencialmente habitable. El estudio se ha publicado también en la revista Astronomy & Astrophysics.
CARMENES es el nombre del proyecto científico, pero también del instrumento con el que se realizan las observaciones y del consorcio que se encargó de diseñarlo y construirlo. Más de 200 científicos e ingenieros de 11 instituciones españolas y alemanas dan vida al proyecto, en el que los investigadores del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) tienen un papel destacado.
Este instrumento es un espectrógrafo que opera en el óptico y el infrarrojo cercano, es decir, un aparato que mide tanto la luz visible como la infrarroja de los objetos hacia los que apunta. Se instaló en 2015 en el Observatorio de Calar Alto con el objetivo de encontrar exoplanetas de tipo terrestre en estrellas frías cercanas (las llamadas enanas rojas). La luz recogida de una estrella determinada (el espectro estelar) puede delatar la presencia de exoplanetas, ya que permite medir los pequeños movimientos de la estrella producidos por la atracción gravitatoria de los planetas que la orbitan.
Los espectros de alta resolución que se obtienen con este instrumento sirven para determinar la velocidad de la estrella con una precisión de un metro por segundo, lo cual representa un reto tecnológico de primer nivel. Esto permite encontrar planetas pequeños alrededor de estrellas de baja masa.
El espectrógrafo CARMENES ha reanalizado 17 planetas conocidos y ha descubierto y confirmado 59 nuevos planetas en la vecindad de nuestro sistema solar. Este instrumento ha multiplicado el número de exoplanetas que conocemos alrededor de estrellas frías cercanas, doblando los detectados con el método previamente expuesto. Con el espectrógrafo se han observado cerca de la mitad de todas las estrellas pequeñas cercanas (una parte de ellas solo puede observarse desde el hemisferio sur). Además, los espectros obtenidos también proporcionan información muy valiosa sobre las atmósferas de las estrellas y de sus planetas, entre otras características.
Los investigadores han liberado los datos correspondientes a la información obtenida con luz visible. Los expertos aún están mejorando el procesado de los datos obtenidos en el infrarrojo, con lo que, cuando se publiquen, los astrónomos tendrán un segundo gran conjunto de observaciones sobre el que trabajar.
El proyecto tiene su continuidad en CARMENES Legacy-Plus, que se inició en 2021 y continúa tomando más observaciones sobre las mismas estrellas. Para poder determinar la existencia de planetas alrededor de una estrella, se observa un mínimo de 50 veces. Aunque la primera ronda de datos ya se ha publicado para que la comunidad científica pueda acceder a ellos, estas series de observaciones aún no han concluido. Las observaciones realizadas en esta extensión del proyecto continuarán al menos hasta finales de 2023.
Nota de prensa Observatorio de Calar Alto, 2023:
Astrónomos aficionados descubren un arco de gas brillante cerca de Andrómeda
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Astrónomos aficionados franceses y alemanes han descubierto un misterioso arco nebuloso cerca de la galaxia de Andrómeda (M31), y nadie conoce su verdadera naturaleza. El arco, detectado a la luz del oxígeno doblemente ionizado, nunca se ha visto antes, y no parece irradiar a ninguna otra longitud de onda.
Utilizando sofisticados equipos de aficionados, Xavier Strottner y Marcel Drechsler ya han encontrado docenas de nebulosas planetarias previamente desconocidas en nuestra galaxia. El otoño pasado, analizando las imágenes obtenidas por Yann Sainty, tropezaron con una estructura mucho más grande, a solo 1,2 grados al sureste del núcleo de Andrómeda. El arco se extiende a lo largo de 1,5 grados y termina cerca de la estrella visible a simple vista Nu (ν) Andromedae (la estrella azul en la parte superior de la imagen).
Sainty utilizó un refractor Takahashi de 4,2 pulgadas y una cámara ZWO CMOS de gran formato equipada con un filtro de banda estrecha que solo transmite la luz verdosa de 500,7 nanómetros emitida por los átomos de oxígeno que han perdido sus dos electrones más externos (conocida como la línea [OIII]). Sus imágenes de gran angular sumaron un tiempo de exposición total de más de 100 horas. Imágenes posteriores, hechas con cinco configuraciones diferentes en Francia y los Estados Unidos (incluido el editor de S&T Sean Walker), han confirmado la existencia del arco [OIII], que ahora se conoce como Strottner-Drechsler-Sainty Object 1 (SDSO-1).
Debido al enorme tamaño angular del arco y su brillo superficial extremadamente bajo, los estudios profesionales no lo habían detectado previamente. Un breve artículo que describe el descubrimiento, escrito por los tres astrónomos aficionados junto con investigadores profesionales, ha aparecido en Research Notes de la Sociedad Americana de Astronomía.
Su naturaleza es desconocida. Ni siquiera está claro que el arco esté realmente relacionado con la galaxia de Andrómeda. En principio, podría ser parte de una antigua nebulosa planetaria cercana o un resto de supernova en nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, en ese caso, también se esperaría detectar la emisión roja de hidrógeno alfa. Si bien tales exposiciones profundas revelan muchas nebulosas de emisión en los brazos espirales de Andrómeda, así como débiles estructuras galácticas en primer plano, no muestran el arco recién descubierto. Walker, de Sky&Telescope, contribuyó con observaciones de hidrógeno-alfa del MDW Sky Survey.
El equipo especula que SDSO-1 podría ser una onda de choque en el halo estelar de M31, causada por su interacción con el halo de la Vía Láctea, como resultado de que las dos galaxias se acercan entre sí a unos 100 kilómetros por segundo. O podría ser una característica de marea, relacionada con corrientes de estrellas en el halo de Andrómeda. Las observaciones espectroscópicas de seguimiento deben revelar la distancia del arco y pueden arrojar luz sobre su origen.
Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale, alaba el esfuerzo de organizar observaciones de seguimiento para confirmar el descubrimiento y cree que podría tratarse de gas en la Vía Láctea, pero, por supuesto, sería mucho más interesante si realmente estuviera cerca de M31.
Dentro de unas semanas, la primera parte de una actualización del Dragonfly Telephoto Array de van Dokkum en Nuevo México entrará en funcionamiento. Dragonfly consistirá en 120 teleobjetivos, cada uno con filtros sintonizables de banda extremadamente estrecha, incluidos hidrógeno-alfa y [OIII] y éste será uno de sus objetivos.
Fuente: Sky&Telescope, 17 enero 2023
El anillo de Quaoar está más allá de su límite de Roche
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Desde 1850 se pensaba que existe una distancia máxima a la que se pueden agrupar las partículas para formar un anillo alrededor de un cuerpo central. Sin embargo, el objeto transneptuniano Quaoar presenta uno mucho más allá de ese límite.
Hasta 2013 solo se conocían anillos alrededor de los planetas gigantes del Sistema Solar, como los de Saturno, pero ese año 2023 se descubrieron los dos finos anillos del objeto centauro Cariclo, y más tarde, en 2017, el del objeto transneptuniano (TNO) Haumea.
Ahora, el hallazgo de un anillo alrededor de otro transneptuniano, Quaoar, complica el escenario, ya que desafía la teoría aceptada de a qué distancia pueden acumularse los fragmentos de polvo y hielo que forman los anillos.
El trabajo, publicado en Nature, es fruto de una colaboración internacional enmarcada en el proyecto europeo ERC Advanced Grant Lucky Star.
Quaoar es un gran objeto transneptuniano que tiene aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón y que orbita a 43 unidades astronómicas del Sol.
Una propiedad única y sorprendente del anillo es su gran radio que, con 4.100 kilómetros, corresponde a unos 7,4 radios de Quaoar.
Esto se halla mucho más allá del denominado límite de Roche, la distancia dentro de la que, según la teoría desarrollada por Edouard Roche alrededor de 1850, las fuerzas de marea del cuerpo central impiden que las partículas se agreguen en un satélite. Los anillos suelen estar en ese límite o hacia su interior.
Según esta teoría, un anillo de colisión en el interior de esa frontera no puede compactarse, mientras que fuera, se espera que las partículas se agreguen y se forme un satélite en escalas de tiempo de solo semanas.
Y hasta ahora esto era lo que se había observado: todos los anillos densos de los cuatro planetas gigantes, así como los anillos de Cariclo y Haumea, se encuentran efectivamente dentro o cerca del límite de Roche de sus respectivos cuerpos. En cambio, el anillo de Quaoar ocupa una órbita donde debería haberse formado un satélite.
Cuando por primera vez se vio la posible existencia de un anillo fuera del límite de Roche con los datos obtenidos con el Gran Telescopio Canarias fue evidente que se tardaría bastantes años en probar de forma contundente esta circunstancia, pero se consiguió en unos pocos años gracias a un importante esfuerzo internacional.
El descubrimiento del anillo de Quaoar desencadenó numerosos estudios numéricos, y se desarrollaron simulaciones locales de autogravitación. Mientras que las leyes de colisión utilizadas clásicamente para describir los anillos de Saturno dieron como resultado acumulaciones rápidas, que sí favorecerían la formación de un satélite en esa región, las leyes de colisión más elásticas obtenidas en el laboratorio a bajas temperaturas mostraron lo contrario.
En este último caso, las velocidades posteriores al impacto entre las partículas permanecen lo suficientemente altas como para escapar de las atracciones de las demás y, finalmente, superar su tendencia a acumularse.
Por lo tanto, mientras que el criterio de Roche parece sólido para explicar cómo las fuerzas de marea interrumpen la formación de un satélite para formar un anillo, el proceso contrario, la acumulación de partículas en un satélite, implica mecanismos más complejos que hasta ahora se han pasado por alto.
Sin embargo, aún persisten incógnitas en relación a este pequeño objeto. Curiosamente, el anillo se encuentra a una distancia de Quaoar en la que las partículas que lo forman tardan en dar una vuelta alrededor de Quaoar justo tres veces más tiempo de lo que tarda Quaoar en dar un giro sobre sí mismo. Se trata de un fenómeno que ya observamos antes en el planeta enano Haumea y creemos que ocurre también en Cariclo, por lo que parece existir un patrón común en la formación de anillos densos.
El hallazgo de anillos en objetos tan pequeños y distantes del Sistema Solar se realiza utilizando el método de ocultación estelar, que consiste en observar objetos que transitan por delante de las estrellas de fondo.
Los anillos de Cariclo y Haumea implicaban que estas estructuras circulares debían ser comunes entre los pequeños objetos del sistema solar exterior, y su búsqueda era uno de los objetivos principales del proyecto Lucky Star.
El descubrimiento del anillo de Quaoar surgió de la combinación de ocultaciones estelares observadas entre 2018 y 2021 desde un telescopio robótico en Namibia (proyecto HESS), el Gran Telescopio Canarias (La Palma), el telescopio espacial CHEOPS (ESA) y estaciones de aficionados australianas en la región de Brisbane.
Artículo de Agencia SINC, IAA-CSIC, 8 febrero 2023
Usan los estallidos de radio para investigar los halos galácticos
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Los destellos de ondas de radio, cuyas fuentes exactas aún son un misterio, están ayudando a los astrónomos a investigar el gas caliente que rodea la Vía Láctea.
Nadie conoce la verdadera naturaleza de las ráfagas rápidas de radio (FRB). Sin embargo, estos destellos ultracortos de ondas de radio están empezando a arrojar luz sobre la estructura de las galaxias y la evolución del universo. A medida que las ráfagas atraviesan el espacio profundo, los astrónomos aprenden sobre la distribución cósmica del tenue gas ionizado, un plasma que consiste en núcleos atómicos y electrones libres, que es casi imposible de observar directamente.
Ziggy Pleunis (Universidad de Toronto). es parte de un equipo grande y principalmente canadiense de astrónomos que está estudiando ráfagas de radio rápidas con el telescopio Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) en Columbia Británica. Un análisis detallado de 93 rayos FRB descubiertos con CHIME, publicado en The Astrophysical Journal, sugiere que el halo de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, contiene menos materia bariónica de lo que predicen la mayoría de los modelos de evolución de galaxias.
Los FRB son probablemente explosiones energéticas en, o cerca, de estrellas de neutrones fuertemente magnetizadas en galaxias lejanas, y emiten ondas de radio en una amplia gama de frecuencias. Estas ondas se ralentizan ligeramente a medida que interactúan con el plasma entre la explosión distante y la Tierra, con ondas de mayor frecuencia que se ralentizan más que sus contrapartidas de baja frecuencia. Como resultado, las ráfagas, que generalmente no duran más de un milisegundo más o menos, se «ensucian» con el tiempo. Esta medida de dispersión es mayor si hay más plasma interviniente.
Por lo tanto, los astrónomos pueden usar FRB como faros que brillan a través del gas entre y alrededor de las galaxias. Cada FRB da una medida del halo de la Vía Láctea en una dirección, por lo que con una gran cantidad de ellos, se puede construir una imagen detallada.
El análisis del equipo parece confirmar un resultado anterior basado en un solo FRB, observado con el observatorio Deep Synoptic Array-110 en construcción en California, y presentado en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle por Vikram Ravi (Caltech). En ese momento, Ravi explicó la discrepancia entre las observaciones y la teoría, sugiriendo que el halo de la Vía Láctea podría haber perdido materia bariónica con el tiempo. Las explosiones de supernovas y los fuertes vientos estelares podrían haber arrojado el gas más allá del alcance gravitacional de nuestra galaxia.
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Mientras tanto, un equipo internacional dirigido por Joeri van Leeuwen (ASTRON) ha estudiado cinco FRB reveladores con el observatorio Westerbork recientemente actualizado, en los Países Bajos. Esta matriz de antenas, instalada hace 53 años, contiene 14 platos, cada uno de 25 metros de ancho. Gracias a los nuevos receptores Apertif (Aperture Tile In Focus) que se instalaron en los últimos años, tanto el campo de visión como la resolución espacial de la matriz de Westerbork han aumentado sustancialmente y permiten descubrir alrededor de un FRB por semana.
Como el equipo describe en Astronomy & Astrophysics el 12 de abril, tres de las cinco explosiones de Westerbork ocurrieron cerca de la Galaxia del Triángulo (M33) en el cielo. Sus ondas de radio perforaron el halo de esta galaxia espiral cercana, así como el halo extendido de la galaxia de Andrómeda (M31), que está aún más cerca.
En principio, las medidas de dispersión de las tres ráfagas deberían proporcionar información sobre la densidad de materia bariónica de los halos M33 y M31, pero el análisis es complicado: al menos parte de la dispersión observada se debe a nuestra propia galaxia, y tanto la galaxia anfitriona de la explosión como todo el plasma en el camino dejan sus huellas dactilares también. Desenredar las diversas contribuciones no es fácil, pero esa información es esencial para una mejor comprensión de la formación y evolución de las galaxias.
En un futuro próximo, los astrónomos esperan descubrir muchas más ráfagas de radio rápidas y asociarlas con sus galaxias anfitrionas remotas. La medición del desplazamiento al rojo en la luz de la galaxia anfitriona proporciona la distancia de la ráfaga. Eventualmente, la red 3D resultante de fuentes FRB debería permitir una forma de «tomografía cósmica», revelando la distribución del gas ionizado a través del espacio y el tiempo.
Fuente: Sky&Telescope, 12 abril 2023
Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo.
20 Comentarios
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lunes 5 junio, 2023 @ 11:01 pm
Muy intresantes artículos, me llama la atención los referidos a la actividad volcánica de Marte y Venus que demuestran lo que nos queda por aprender de nuestros vecinos más cercanos.
martes 6 junio, 2023 @ 9:22 am
Espectacular (como siempre) resumen de noticias astronómicas, gracias Juan Antonio Bernedo y Neofronteras.
Quería comentar sobre la noticia del descubrimiento del “agujero negro que deja un reguero de estrellas” por parte de Pieter van Dokkum. Según los astrónomos del “Instituto de Astrofísica de Canarias” Jorge Sánchez Almeida, Mireia Montes e Ignacio Trujillo, existe una explicación mucho más sencilla para esa configuración: según ellos no es el rastro de estrellas de un agujero negro en movimiento, sino simplemente una galaxia “delgada” (sin bulbo) vista de canto, similar a la conocida galaxia IC5249 (si buscáis imágenes de esta galaxia en Internet veréis la similitud con la imagen del “agujero negro en movimiento” de Van Dokkum)
Según Sánchez et. al., la curva de rotación, la masa estelar, la extensión, el ancho y el perfil de brillo de la superficie de ese objeto son muy parecidos a los de IC5249. Según ellos estos hechos observacionales son difíciles de interpretar dentro del escenario de estela de agujero negro supermasivo. En el artículo discuten en detalle los pros y los contras de las dos opciones.
El artículo, publicado en Astronomy & Astrophysics se titula “Supermassive black hole wake or bulgeless edge-on galaxy?” (¿Estela de agujero negro supermasivo o galaxia de canto sin abultamiento?) y el enlace es:
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/05/aa46430-23/aa46430-23.html
Saludos.
martes 6 junio, 2023 @ 10:34 am
Y recordar que el «agujero negro supermasivo a la fuga» de Van Dokkum ya tuvo un artículo aquí, en Neofronteras:
http://neofronteras.com/?p=7982
Saludos.
miércoles 7 junio, 2023 @ 9:29 am
Comparto artículo de divulgación en español sobre el «agujero negro a la fuga» en la web del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en donde dicen
«…podría tratarse de una galaxia vista de canto. El hallazgo desmonta la interpretación original en donde un agujero negro supermasivo a la fuga habría dejado un rastro de estrellas a su paso…»
https://www.iac.es/es/divulgacion/noticias/descifran-el-enigma-del-agujero-negro-fugitivo
Veremos quien tendrá razón al final si Van Dokkum o el IAC :)
Saludos.
miércoles 7 junio, 2023 @ 9:59 am
Tiene toda la pinta de que el IAC tiene razón, la explicación de Van Dokkum es demasiado bonita para ser verdad.
viernes 9 junio, 2023 @ 1:28 pm
Ja, ja, gracias por la opinión don Neo.
No es la primera vez que Van Dokkum y gente del IAC discrepan. Recordad que en 2018 iniciaron una controversia sobre si la galaxia NGC 1052-DF2 no contenía materia oscura (Van Dokkum) o bien era una galaxia «normal» que sí contenía materia oscura (Trujillo del IAC), Neofronteras habló de ello aquí http://neofronteras.com/?p=6068 y después aquí http://neofronteras.com/?p=6754
Información adicional puede encontrarse en https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/relatividad-y-cosmolog%C3%ADa/42446-ngc-1052-df2-%C2%BFuna-galaxia-sin-materia-oscura
Saludos.
sábado 10 junio, 2023 @ 11:56 am
Pues no sé que tiene de bonito. Me parece que lo mejor es aquella explicación que más se acerca a la realidad. También creo que es más posible una galaxia sin bulbo vista de canto, y me pregunto si no será una buena prueba medir las diferencias del corrimiento hacia el rojo de sus extremos, porque sería una prueba definitiva de que se trate de una galaxia, dada su general propiedad de girar.
lunes 12 junio, 2023 @ 2:44 am
Ese es otro debate para no acabar nunca, querido Tomás, lo insólito puede resultar bello a dosis moderadas, pero para muchos, si se pasa de la raya ya no resulta bello, sino extravagante.
Edgar Allan Poe decía: “There is no exquisite beauty without some strangeness in the proportion».
Abrazos… y muchas gracias por la información, querido Albert.
lunes 12 junio, 2023 @ 9:29 am
Entiendo que la gente del IAC ya ha medido las diferencias del corrimiento hacia el rojo de los extremos del objeto, (curva de rotación). Si miráis por ejemplo el punto 4 del paper:
4. Discusión, ahí dice:
Los principales argumentos para que el objeto sea una galaxia de borde sin abultamiento son: (1) su curva de posición-velocidad se asemeja a una curva de rotación que, junto con su masa estelar, coloca al objeto justo en la Relación de Tully-Fisher (Fig. 2) , y (2) la curva de rotación, la masa estelar, la extensión, el ancho y el perfil de brillo de la superficie del objeto son muy parecidos a los de IC 5249…
Saludos.
lunes 12 junio, 2023 @ 9:58 am
Lo leí, Albert, pero, por lo visto, quizá por insuficiente atención o por ignorancia, no supe interpretarlo. Lo siento y gracias por tus aportaciones.
miércoles 14 junio, 2023 @ 4:00 am
No había comentado que espectacular la foto del eclipse lunar que captó la sonda japonesa antes de darse el trastazo contra la superficie.
domingo 18 junio, 2023 @ 12:07 pm
Sobre «Primera imagen de un agujero negro expulsando un chorro»
En el título: «… expulsando un chorro».
En el último párrafo del pie de la foto: «… vemos más del material que está cayendo hacia el agujero negro…»
En el primer párrafo tras el pie de la foto: «La nueva imagen muestra el chorro emergiendo…»
En el segundo párrafo tras la foto: «… la nueva imagen demuestra que hay más material cayendo hacia el agujero negro…».
Con sinceridad, no lo entiendo. ¿Esa materia, cae hacia el AN o escapa de él? Mi opinión es que debiera caer, pero…
domingo 18 junio, 2023 @ 8:28 pm
En el agujero negro supermasivo del centro de la galaxia M87 hay:
– Por un lado un disco de acreción que gira en torno al AN, y que parte del material del disco cae al interior del agujero.
– Un jet de partículas de gran velocidad que parte de las cercanías del AN y que tiene una longitud de unos 5 mil años luz.
Puedes encontrar información adicional en castellano sobre M87* y su jet en La web de Física:
https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/miscelánea/astronomía-y-astrofísica/40036-¿¿-está-a-punto-de-publicarse-la-primera-histórica-imagen-del-horizonte-de-sucesos-de-un-agujero-negro?p=345105#post345105
Saludos.
martes 20 junio, 2023 @ 11:53 am
Mil gracias, Albert. Lo que sucede entonces con la ilustración es que está incompleta. Debería complementarse con un chorro despedido por el HS del AN y entonces se comprenderían esas aparentes contradicciones que señalo.
Abrazos.
miércoles 21 junio, 2023 @ 10:15 am
La imagen de M87 que aparece arriba no me parece incompleta. La “elipse” amarillo-naranja es el agujero negro rodeado de su disco de acreción, parte del material de ese disco cae al agujero negro. Toda la parte azul-violeta de la derecha es el jet de partículas, que se alejan del agujero negro a velocidades relativistas.
Saludos.
jueves 22 junio, 2023 @ 9:18 am
Bien, sea como dices, Albert, pero un chorro es un chorro, no tres chorros. Yo interpretaba que ese azul-violeta caía al AN y, claro, entonces me faltaba el chorro emergente, «recto y único» que alguna vez he visto en otras representaciones.
Es la diferencia entre ser un profano que intenta aprender y expone sus dudas o sus incomprensiones y un profesional. Eres un tutor estupendo, porque, sin tus aclaraciones, no solo yo sino quizá otros, influidos por mi error, hubieran compartido mi equivocación.
Esta vez mil y una gracias.
lunes 26 junio, 2023 @ 5:38 am
A la espera de ver si se confirma, muchas gracias por compartir la noticia, querido Albert.
lunes 26 junio, 2023 @ 11:08 am
A veces a todos nos sucede que los árboles no dejan ver el bosque. El diámetro de esa imagen de arriba (a la que voy a llamar IM-1) en la que aparece el contorno del agujero negro M87* en amarillo-naranja y los primeros penachos de la primera etapa de formación del jet en azul-violeta es de un orden de magnitud de 1 año-luz.
La longitud del jet es de al menos 5000 años luz en el espectro óptico. Por lo tanto, si viésemos el jet perpendicular a la línea de visión de M87 veríamos que se extendería hacia la derecha abarcando una longitud de un orden de magnitud mil veces la anchura de esa imagen IM-1. El jet no es perpendicular a nuestra línea de visión de la galaxia, pero a escala, su imagen se extiende centenares de veces a la derecha de IM-1. Se puede ver en una imagen obtenida por el telescopio Hubble del jet (de ~5000 años-luz de longitud en el óptico) con interesantes explicaciones, que se puede consultar en:
https://hubblesite.org/contents/media/images/2000/20/968-Image.html
La estructura del jet a grandes distancias del agujero negro que lo causa no consiste en un único chorro rectilíneo, la estructura es en doble hélice y muy complicada. En el post#37 del enlace a La web de Física que aparece en el comentario Nº13 de este hilo, hay enlaces a estudios científicos que intentan explicar la estructura del jet.
Saludos.
viernes 30 junio, 2023 @ 10:14 am
Un montón de imágenes del complejo jet de M87 obtenidas por el telescopio espacial Hubble se pueden consultar en:
https://hubblesite.org/images?keyword=M87
Saludos.
domingo 2 julio, 2023 @ 12:30 pm
Pocos días nos quedan para poder comentar este trabajo trimestral de Bernedo y no quiero perder la ocasión de agradecerle sus informaciones, así como también a Albert sus ayudas.
Muchas gracias a ambos.