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.
|
|
|
Noticias del trimestre
Finaliza la Conferencia del Clima COP29 en Bakú, con un pacto in extremis que salva la cumbre, pero que puede resultar insuficiente.
En España se asocia la trágica DANA con los efectos del cambio climático, cada vez más evidente.
Noticia preocupante sobre los nuevos satélites Starlink: serán hasta 32 veces más brillantes en ondas de radio que los anteriores. Otro problema para los radioastrónomos.
Respecto a la controversia de la «Tensión de Hubble», siguen apareciendo estudios con resultados diversos y contradictorios. Véanse artículos [1] y [2].
Aparecen evidencias del agujero negro de masa intermedia (entre 200 y 100.000 masas solares). Ahora, parece haberse detectado uno de 8.200 masas solares en el cúmulo globular Omega Centauri, mediante el telescopio espacial Hubble.
La misión HERA de la Agencia Espacial Europea (ESA) fue lanzada el 7 de octubre para calcular las consecuencias de la prueba de redirección del doble asteroide de la NASA sobre el asteroide Didymos llevado a cabo por la misión Double Asteroid Redirect Test (DART) de la NASA, que chocó intencionalmente con la luna del asteroide, Dimorphos, a 6,6 km/s. La misión HERA llegará a Didymos el 14 de diciembre de 2026.
|
|
|
También se lanzó en octubre, la misión Europa Clipper, de NASA rumbo a Europa, la luna helada de Júpiter que puede ofrecer las mejores probabilidades para encontrar vida fuera de la Tierra. El interior de Europa puede tener un mar salobre que podría contar con todos los elementos necesarios para crear y hacer prosperar la vida: energía, elementos químicos y agua.
También queremos mencionar la presentación de los primeros datos de la misión Euclid de la ESA, que ha revelado el primer fragmento (de un 1%), de su gran mapa del universo que llevará 6 años completar. Registrará las formas, distancias y movimientos de miles de millones de galaxias situadas hasta 10 mil millones de años-luz, con el objetivo de crear la primera cartografía tridimensional del cosmos.
Por último, una importante noticia de física de partículas: Los físicos informan de las primeras observaciones de entrelazamiento cuántico de quarks, las partículas fundamentales más pesadas conocidas, dentro del Gran Colisionador de Hadrones.
Primera imagen de una estrella extragaláctica
|
|
|
Si bien la comunidad astronómica ha obtenido unas dos docenas de imágenes ampliadas de estrellas en nuestra galaxia, hay muchas otras estrellas que habitan dentro de otras galaxias, tan lejos que observar incluso una de ellas en detalle supone un desafío extremo.
La estrella recién fotografiada, WOH G64, se encuentra dentro de la Gran Nube de Magallanes, una de las pequeñas galaxias que orbita la Vía Láctea. La comunidad astronómica conoce esta estrella desde hace décadas y la han bautizado como la «estrella gigante». Con un tamaño aproximado de 2.000 veces el de nuestro Sol, WOH G64 está clasificada como una supergigante roja.
El equipo investigador llevaba mucho tiempo interesado en esta estrella gigante. En 2005 y 2007, utilizaron el VLTI de ESO, situado en el desierto de Atacama, en Chile, para aprender más sobre las características de la estrella, y continuaron estudiándola en los años posteriores. Pero conseguir una imagen real de la estrella seguía siendo algo difícil de alcanzar.
Para obtener la imagen deseada, el equipo tuvo que esperar al desarrollo de uno de los instrumentos de segunda generación del VLT, GRAVITY. Después de comparar sus nuevos resultados con otras observaciones anteriores de WOH G64, se sorprendieron al descubrir que la estrella se había vuelto más tenue durante la última década.
En sus etapas finales de vida, las supergigantes rojas como WOH G64 se desprenden de sus capas externas de gas y polvo en un proceso que puede durar miles de años. Esta estrella es una de las más extremas de su tipo, y cualquier cambio drástico puede acercarla a un final explosivo.
El equipo cree que estos materiales lanzados por la estrella también pueden ser responsables del oscurecimiento y de la forma inesperada de la envoltura de polvo que rodea a la estrella. La nueva imagen muestra que la envoltura está estirada, lo que sorprendió a la comunidad científica, que esperaba una forma diferente basada en observaciones anteriores y modelos informáticos. El equipo cree que la forma de huevo de la envoltura podría explicarse por la pérdida de material de la estrella o por la influencia de una estrella compañera aún no descubierta.
A medida que la estrella se vuelve más débil, obtener más imágenes de cerca de ella se vuelve cada vez más difícil, incluso para el VLTI. No obstante, las actualizaciones planificadas para la instrumentación del telescopio, como el futuro GRAVITY+, prometen cambiar esto en poco tiempo.
Fuente: Nota de prensa de ESO, eso2417, 21 de noviembre de 2024
La lente «Epic Gravity» alineada con 7 galaxias
Un cúmulo de galaxias curva la luz de siete galaxias de fondo, a su alrededor, lo que permite a los astrónomos observar el espacio y el tiempo
|
|
|
Una alineación extraordinaria de galaxias que forma una lente gravitatoria gigante podría dar a los astrónomos una visión profunda sin precedentes del universo.
La «lente del carrusel», llamada así por sus patrones circulares concéntricos, como los reflejos en un espejo de feria de atracciones, es un cúmulo de galaxias a unos cinco mil millones de años-luz de la Tierra cuya gravedad es tan intensa que amplifica la luz de siete galaxias detrás de él, que están entre 7.600 millones y 12 mil millones de años-luz de distancia. Este fenómeno, llamado lente gravitacional, ocurre solo cuando las galaxias se alinean precisamente desde nuestra perspectiva.
Visto desde la Tierra, la lente gravitacional masiva crea múltiples imágenes de seis de las siete galaxias de fondo, cada una de cuyas luces llega a nosotros por un camino ligeramente diferente. Si un evento «transitorio», como una supernova, ocurre en cualquiera de esas galaxias, los astrónomos tienen así hasta cuatro vistas de él en momentos ligeramente diferentes.
Las observaciones cuidadosas tanto del cúmulo en primer plano, que a su vez puede estar formado por cientos de galaxias, como de las galaxias de fondo pueden ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo se comportan la materia oscura y la energía oscura, proporcionando más información sobre el pasado antiguo del universo. La galaxia de fondo más lejana está tan distante que debe haberse desarrollado en una fase temprana del universo, que la mayoría de los científicos creen que tiene alrededor de 13.700 millones de años.
Los investigadores utilizaron sistemas de inteligencia artificial para encontrar posibles lentes gravitacionales mediante la clasificación de millones de imágenes de sondeos galácticos. Luego hicieron arreglos para que el Telescopio Espacial Hubble tomara imágenes de la ubicación, revelando la lente del carrusel en alta resolución.
Los autores, de la Universidad de California, Los Ángeles, dicen que las imágenes del Hubble podrían revelar aún más galaxias de fondo que han sido amplificadas por la gravedad del cúmulo de galaxias en primer plano.
Fuente: Scientific American, 9 octubre 2024
El disco polvoriento de Vega, sin planetas
Las imágenes de alta resolución revelan que el disco de escombros alrededor de la estrella más brillante de Lyra es extremadamente suave. Si hay algún planeta al acecho allí, debe ser pequeño.
Los astrónomos han utilizado los telescopios espaciales Hubble y James Webb para obtener una visión clara sin precedentes del disco de gas y polvo que rodea a la estrella Vega. No hay señales de grandes planetas orbitando dentro de él, lo que obliga a los astrónomos a reconsiderar la gama de posibles arquitecturas de disco y la abundancia de sistemas planetarios como el Sistema Solar.
|
|
|
Vega, la estrella destacada de la constelación de Lyra (la Lira), una de las estrellas más brillantes del cielo, ha intrigado a los astrónomos durante mucho tiempo. Decir que el disco circunestelar alrededor de Vega es vasto sería quedarse corto: abarca alrededor de 160 mil millones de km. Eso es unas 1.000 veces la distancia de la Tierra al Sol.
Un equipo de astrónomos de la Universidad de Arizona, Tucson, utilizó el Hubble para observar la parte exterior y más fría del disco, encontrando pequeñas partículas del tamaño de partículas de humo que brillaban en la luz de Vega. Otro equipo de la misma institución utilizó Webb para observar la parte interna más caliente del disco, encontrando partículas más grandes del tamaño de granos de arena.
El hecho de que estemos viendo tamaños de partículas de polvo ordenadas puede ayudarnos a comprender la dinámica subyacente en los discos circunestelares. Es probable que esta dicotomía se deba a que la luz de Vega empuja preferentemente las partículas más ligeras más lejos que las más pesadas.
Es un sistema misterioso porque es diferente a otros discos circunestelares observados; el disco Vega es suave, muy gradual. La única desviación es una sutil brecha en el disco ubicada aproximadamente dos veces más lejos de Vega que la distancia Neptuno-Sol.
Los discos de algunas otras estrellas exhiben distintos huecos que se cree que fueron despejados por la gravedad de los planetas gigantes, por lo que la ausencia de tales objetos podría explicar la extrema suavidad del disco de Vega. Los datos combinados del Hubble y el Webb descartan cualquier planeta más grande que Neptuno en una órbita grande. En los inicios de la historia de nuestro propio sistema solar, los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno alteraron gran parte del polvo alrededor del Sol, impidiendo que se extendiera y se separara de la manera en que lo ha hecho en el disco de Vega.
|
|
|
Estamos viendo en detalle la variedad que hay entre los discos circunestelares, pero todavía hay muchas incógnitas en el proceso de formación de planetas. No todas las estrellas tienen sistemas planetarios similares a nuestro Sistema Solar.
Las estrellas más masivas tienen menos probabilidades de estar acompañadas por planetas que las estrellas de menor masa, como nuestro Sol (Vega es al menos dos veces más masiva que nuestra propia estrella). Otra posibilidad es que Vega tenga planetas, pero que sean tan pequeños que no sean detectados. Algunas de estas estrellas de mayor masa, si forman planetas, pueden no producir masas planetarias lo suficientemente altas como para esculpir los discos.
Encontrar planetas del tamaño de un sub-Neptuno alrededor de Vega, si es que existe alguno, no será fácil, porque vemos la estrella y el polo del disco en ellos. Actualmente, los únicos planetas que los astrónomos pueden encontrar mediante imágenes directas de estrellas cercanas son los brillantes «super-Júpiter». La presencia de planetas más pequeños se puede deducir indirectamente midiendo los «bamboleos» de la velocidad de la línea de visión de sus estrellas anfitrionas o sus oscurecimientos periódicos a medida que los planetas transitan por sus discos, pero estas poderosas herramientas de búsqueda de planetas solo funcionan si las órbitas están orientadas de canto, desde nuestra perspectiva.
El sistema de Vega está inusualmente bien estudiado, e inusualmente cerca (y por lo tanto bien resuelto), y puede que no sea escaso en el universo.
Fuente: Sky&Telescope,14 noviembre, 2024
Ráfaga rápida de radio desde una vieja galaxia elíptica gigante
|
|
|
Por primera vez en la historia, los astrónomos han detectado una ráfaga rápida de radio (FRB) en una gran galaxia elíptica. El descubrimiento apoya las indicaciones anteriores de que hay varias formas de formar los objetos extremos que producen estos destellos ultrabreves de ondas de radio.
Los astrónomos descubrieron por primera vez ráfagas rápidas de radio en 2007, y hasta la fecha se han observado más de 800. En solo una milésima de segundo, irradian tanta energía como el Sol en una semana. Sin embargo, su origen sigue siendo un misterio.
La mayoría de las FRB de las que se conocen posiciones precisas en el cielo se pueden rastrear hasta galaxias con una alta tasa de formación de estrellas. Esa es una de las razones por las que los científicos piensan que los estallidos ocurren en magnetares, estrellas de neutrones jóvenes y fuertemente magnetizadas que quedan cuando las estrellas masivas terminan sus cortas vidas en explosiones catastróficas de supernovas.
Sin embargo, FRB 20240209A no se ajusta a esta imagen. El observatorio de radio Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) en Canadá lo detectó el 9 de febrero, y entre entonces y julio, la misma fuente produjo otras 21 ráfagas. De hecho, FRB 20240209A fue el primer repetidor cuya posición en el cielo CHIME pudo determinar con precisión. Esa hazaña fue posible gracias a la reciente adición de un telescopio estabilizador más pequeño a 66 kilómetros de distancia que aumenta drásticamente la resolución espacial del observatorio.
Sorprendentemente, los estallidos emanan de las afueras de una vieja, masiva y luminosa galaxia elíptica a casi 2.000 millones de años-luz de distancia que no muestra ningún signo de formación estelar reciente. Resulta ser la galaxia anfitriona FRB más masiva y luminosa conocida hasta la fecha, siendo una galaxia muy vieja y muerta, que la hace un caso atípico en comparación con otras fuentes de FRB.
Dadas las propiedades de la galaxia, es muy improbable que FRB 20240209A haya ocurrido en un magnetar joven como resultado de la reciente muerte de una estrella masiva (la llamada supernova de colapso del núcleo), especialmente porque la ubicación del estallido se encuentra al menos a 130.000 años-luz del centro de la galaxia, el mayor desplazamiento para cualquier FRB encontrado hasta la fecha. Es poco probable que se formen estrellas masivas tan lejos.
|
|
|
En dos artículos aún no publicados (https://arxiv.org/pdf/2410.23374 y https://arxiv.org/pdf/2410.23336), los autores sugieren que la FRB repetida podría estar ubicada en uno de los muchos cúmulos globulares antiguos que se espera que pululen alrededor de la gran galaxia elíptica. Si es así, podría parecerse a FRB 20200120E, también descubierta por CHIME, que se encuentra en un cúmulo globular perteneciente a la cercana galaxia espiral M81.
Con dos ráfagas rápidas de radio originadas en poblaciones estelares muy antiguas, se hace evidente que una supernova con colapso del núcleo no es la única forma de producir los objetos que generan FRB. Los escenarios alternativos incluyen la colisión y fusión de dos viejas estrellas enanas blancas o el colapso no explosivo de un tipo particular de enana blanca en una estrella de neutrones como resultado de la transferencia de masa de una compañera (el llamado colapso inducido por acreción). Ambos eventos también podrían dar lugar a magnetares, incluso miles de millones de años después de que se extinguiera el nacimiento de nuevas estrellas.
Sin embargo, en el caso de FRB 20240209A, no se puede descartar por completo una supernova regular de colapso del núcleo. Para saber realmente con qué frecuencia se desarrollan escenarios alternativos, se necesitaría una muestra más grande.
Puede que no lleve mucho tiempo. A principios del próximo año, se publicará el segundo catálogo de CHIME, que proporcionará detalles sobre la asombrosa cantidad de 4.200 nuevas ráfagas de radio rápidas detectadas entre 2018 y 2023. Y a partir de finales de ese año, CHIME trabajará con tres telescopios estabilizadores (en Canadá, California y Virginia Occidental), lo que permitirá localizaciones extremadamente precisas para muchos cientos o incluso miles de ráfagas de radio rápidas.
Fuente: Sky&Telescope, 7 noviembre 2024
Un «Lobo Oscuro» en el cielo, captado por ESO
|
|
|
Encontrada en la constelación de Escorpio, cerca del centro de la Vía Láctea en el cielo, la Nebulosa del Lobo Oscuro se encuentra a unos 5.300 años-luz de la Tierra. Esta imagen ocupa un área en el cielo equivalente a un grado cuadrado, pero en realidad es parte de una nebulosa aún más grande llamada Gum 55. Con un poco de imaginación, el lobo podría ser incluso un hombre lobo, con las manos listas para agarrar a los transeúntes desprevenidos…
La oscuridad no significa vacío: las nebulosas oscuras son nubes frías de polvo cósmico, tan densas que oscurecen la luz de las estrellas y otros objetos que se encuentran detrás de ellas. Como su nombre indica, a diferencia de otras nebulosas, no emiten luz visible. Los granos de polvo que hay en su interior absorben la luz visible y solo dejan pasar la radiación en longitudes de onda más largas, como la luz infrarroja. La comunidad astronómica estudia estas nubes de polvo congelado porque a menudo contienen nuevas estrellas en formación.
Por supuesto, rastrear la presencia fantasmal del lobo en el cielo solo es posible porque contrasta con un fondo brillante. Esta imagen muestra con espectacular detalle cómo el lobo oscuro destaca contra las brillantes nubes de formación estelar que hay detrás de él. Las coloridas nubes están formadas principalmente por gas de hidrógeno y brillan en tonos rojizos, excitado por la intensa radiación UV de las estrellas recién nacidas que hay en su interior.
Algunas nebulosas oscuras, como la Nebulosa del Saco de Carbón, se pueden ver a simple vista (y juegan un papel clave en la forma en que los primeros pueblos nativos interpretaron el cielo (los mapuches del centro-sur de Chile se refieren a la Nebulosa del Saco de Carbón como «pozoko» (pozo de agua), y los incas la llamaron «yutu» (un ave parecida a una perdiz). Pero no es el caso del Lobo Oscuro: esta imagen fue creada utilizando datos del VLT Survey Telescope, propiedad del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) e instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en el desierto de Atacama, en Chile. El telescopio está equipado con una cámara especialmente diseñada para cartografiar el cielo del sur en luz visible.
La imagen se compiló a partir de imágenes tomadas en diferentes momentos, cada una con un filtro que deja entrar un color de luz diferente. Todas fueron captadas durante el sondeo VPHAS+ (VST Photometric Hα Survey of the Southern Galactic Plane and Bulge, sondeo fotométrico en Hα del plano y bulbo galácticos del cielo austral con el VST), que ha estudiado unos 500 millones de objetos en nuestra Vía Láctea.
Sondeos como este ayudan a la comunidad científica a comprender mejor el ciclo de vida de las estrellas dentro de nuestra galaxia, y los datos obtenidos se hacen públicos a través del portal científico de ESO.
Fuente:
Fotonoticia de ESO, eso 2416, de 31 de octubre de 2024
Los chorros de agujeros negros podrían haber dado forma al universo primitivo
|
|
|
En una galaxia a 7.500 millones de años-luz de distancia, un agujero negro supermasivo lanza corrientes de plasma magnetizado que abarcan 140 Vías Lácteas de longitud. Esta estructura alucinante, apodada Porphyrion, en honor a un gigante de la mitología griega, contiene los chorros de agujeros negros más grandes que los físicos hayan visto. Y su existencia sugiere que los chorros de los agujeros negros pueden haber desempeñado un papel más importante en la configuración del cosmos de lo que se pensaba anteriormente.
Los agujeros negros ocasionalmente generan chorros cuando comen en exceso, ya que la materia se acumula alrededor de sus fauces y se encuentra con fuerzas astrofísicas extremas. Toda la materia que se acerca a un agujero negro toma la forma de un disco en espiral. Este disco gira a un ritmo tan rápido que el material que contiene brilla al rojo vivo y se ioniza, transformándose en un plasma denso que se agita dentro de campos magnéticos. Un agujero negro giratorio puede retorcer estos campos magnéticos en conos apretados en cada uno de sus polos de rotación. La mayor parte de la materia que sale del disco se acelerará directamente hacia la boca del agujero negro. Pero una pequeña fracción queda atrapada en los campos sinuosos y es lanzada hacia afuera, produciendo dos rayos rectos.
Tales chorros inicialmente captaron la atención de los científicos porque sirvieron como marcadores visuales para los agujeros negros, pozos sin fondo que de otro modo serían invisibles para la mayoría de los telescopios. Solo con el tiempo, los investigadores vieron que los chorros eran importantes por derecho propio: el intenso calor que emitían las corrientes a veces evitaba que el gas circundante colapsara y formara nuevas estrellas. Tal impacto, sin embargo, parecía limitado porque se pensaba que los chorros no se extendían mucho más allá de los confines de su propia galaxia, si es que lo hacían. El estudio del cielo en el que se basa el nuevo estudio ha complicado ese panorama al identificar más de 10.000 sistemas de chorros masivos de agujeros negros, el principal de ellos Porphyrion.
Corrientes tan antiguas y colosales como Porphyrion pueden haber contribuido a algunas de las características del universo primitivo, según los autores, del Instituto de Tecnología de California, que en 2022, descubrieron otro sistema de chorros, Alcioneo, emitido por un agujero negro que, de extremo a extremo, abarca 16 millones de años-luz, o 100 Vías Lácteas. Porfirio supera a este anterior poseedor del récord, no solo por su tamaño absoluto, sino también por su influencia relativa en su entorno cósmico. Nacido cuando el universo tenía menos de la mitad de su edad actual y, por lo tanto, mucho más pequeño y denso de lo que es hoy, Porfirion puede alcanzar y tocar más de lo que Alcioneo nunca pudo.
Se estima que los chorros de Porphyrion contienen la potencia total de billones de soles y elevan la temperatura del gas circundante en un millón de grados Celsius. Esto significa que pueden haber inhibido la formación no solo de estrellas, sino de galaxias enteras en el universo primitivo. Sus chorros de alta velocidad de eyección magnetizada también podrían haber perforado y llenado vacíos en la red cósmica, la red de filamentos ricos en materia y cavidades escasas en materia que forma la estructura a gran escala del universo.
|
|
|
Lo que más intriga a los autores es la posibilidad de que sistemas de chorros como Porphyrion hayan ayudado a sentar las bases para la vida en la Tierra. El campo magnético de nuestro planeta protege la biosfera y la atmósfera de la Tierra de los bombardeos de rayos cósmicos de alta energía y los peligrosos estallidos de partículas y radiación solares. Sin embargo, el campo magnético de la Tierra está incrustado y, por lo tanto, interconectado con el campo magnético de nuestra estrella, que a su vez se encuentra dentro de otros campos magnéticos que se extienden a través de la Vía Láctea, y tal vez incluso más allá. Este rastro escalar es largo y tenue, pero puede remontarse a través del tiempo y el espacio hasta nuestra propia posición en una hebra de la red cósmica, y hasta las posibles perturbaciones de estructuras como Porphyrion.
Para evaluar mejor el impacto que tales chorros pueden haber tenido en el universo primitivo, los investigadores necesitarán crear un catálogo más completo de las estructuras. El nuevo estudio examina solo el 15 por ciento del cielo, lo que posiblemente deje muchos más chorros aún por descubrir. Y es difícil estimar cuántas de estas estructuras gigantescas existen, porque las condiciones que producen y sostienen los chorros poderosos siguen siendo poco conocidas.
El hecho de que los científicos puedan distinguir chorros tan grandes es un testimonio de la sensibilidad de los telescopios modernos. El gran tamaño de los chorros hace que sean difíciles de detectar en el pequeño campo de visión disponible en la mayoría de los telescopios más potentes. En el nuevo estudio, recurrieron a una red europea de radiotelescopios llamada Low Frequency Array (LOFAR), buscando sus imágenes del cielo en busca de luz de radio con una longitud de onda de aproximadamente dos metros. Estas «ondas de tamaño humano» ofrecían señales de «lugares donde sucede algo violento y espectacular». Cuando Porphyrion se descubrió, utilizaron otras dos instalaciones, el Radiotelescopio Gigante de Ondas Métricas en la India y el Observatorio W. M. Keck en Hawái, para descubrir y estudiar la galaxia que fue la fuente de la señal. Habiendo emprendido inicialmente el estudio de la red cósmica, el par de chorros de Porphyrion resultó doblemente de sorprendente, esperando nuevas sorpresas a medida que el equipo continúe estudiando Porphyrion y otros sistemas de chorros gigantescos.
NOTA DEL KIOSCO: Ver también el último artículo de esta edición del «Kiosco» LOS AGUJEROS NEGROS SUPERMASIVOS ALTERAN LA QUÍMICA DE LAS GALAXIAS, de tema complementario con éste.
Fuente:
Scientific American, 18 septiembre 2024
Las «arañas lunares» pueden deberse a grandes cuevas subterráneas
|
|
|
Las llanuras de lava y los residuos volcánicos en la superficie de la Luna son testigos de su ardiente pasado. Lo que hay debajo, sin embargo, sigue siendo en su mayor parte un misterio. Pero en un estudio publicado en el Planetary Science Journal, los investigadores describen una extraña característica de la superficie que apoya la presencia de cuevas subterráneas denominadas vacíos subterráneos.
Cada una de las llamadas formaciones de arañas consta de múltiples barrancos (las «patas» de la araña), que parecen haberse formado cuando el suelo lunar fluyó hacia una hendidura central de unos 10 metros de ancho (el «cuerpo» de la araña). Los investigadores detectaron las primeras cuatro arañas escondidas casi imperceptiblemente en una fotografía de las potentes cámaras del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA: Las patas de las arañas están casi al borde de la resolución, como se aprecia en la imagen.
Una vez que supieron qué buscar, los científicos encontraron varias arañas más, todas en Mare Tranquillitatis, una región con un pasado volcánico turbulento. La gravedad lunar relativamente baja probablemente permitió que se formaran grandes burbujas de gas en el magma, dejando vacíos subsuperficiales. Si los techos de estos vacíos colapsaron debido a la actividad sísmica, el material de la superficie que fluye hacia adentro habría creado la forma de araña distintiva.
En un estudio anterior, LRO detectó un vacío que se extendía debajo de un gran pozo en Mare Tranquillitatis, y los investigadores han especulado que algunos de los aproximadamente 300 pozos conocidos de la Luna tienen cuevas espaciosas debajo.
Los autores del estudio sospechan que alguna vez existieron muchas más arañas que fueron borradas. Todavía hay muchos micrometeoritos que golpean la superficie de la Luna y el metro superficial de material es removido por el bombardeo.
La proximidad de las arañas a otros signos de perturbaciones del suelo en depósitos volcánicos llamados «parches irregulares de yegua» (Irregular Mare Patches IMP), y la posibilidad de que las arañas pudieran haber aparecido alguna vez cerca de los pozos, podría sugerir que los vacíos son más grandes de lo que se pensaba o que están conectados bajo tierra.
Debido a que las arañas de hoy probablemente se formaron en un pasado geológico relativamente reciente, sirven como una advertencia para los futuros exploradores de que, en ciertos lugares de la Luna, aún pueden acechar cavernas peligrosas debajo de la superficie quebradiza.
Fuente: Scientific American, 19 septiembre 2024
Ensayo de desvío de asteroide con rayos X por detonación nuclear
|
|
|
Un experimento de laboratorio muestra que una ráfaga de rayos X producida por una explosión nuclear podría salvar al planeta del impacto mortal de un asteroide
Los hallazgos mostraron algunas pruebas experimentales directas de la efectividad de esta técnica. El equipo investigador diseñó el experimento para simular lo que podría suceder si una bomba nuclear fuera detonada cerca de un asteroide. Anteriormente, los científicos han estudiado el impulso de la onda de choque de una bomba, que resulta de la expansión del gas, empujando contra un asteroide. Sin embargo, este equipo dice que la enorme cantidad de rayos X producidos en la explosión tendría un mayor efecto en el cambio de la trayectoria de un asteroide.
El equipo utilizó la vasta «máquina Z de Sandia», (un reactor inercial de fusión pulsada) que utiliza campos magnéticos para producir altas temperaturas y potentes rayos X, para disparar rayos X a dos asteroides simulados del tamaño de granos de café. Con una potencia de miles de millones de vatios fluyendo a través de la máquina en unas 100 mil millonésimas de segundo se comprime el gas argón en un plasma muy caliente, a millones de grados de temperatura, que emite una burbuja de rayos X.
Los dos asteroides simulados tenían unos 12 milímetros y estaban hechos de cuarzo y sílice, para reflejar las diferentes composiciones de asteroides del Sistema Solar. Cada uno estaba colgado por un trozo delgado de papel de aluminio dentro de un vacío. Cuando la burbuja de rayos X golpeó, cortó el papel de aluminio como un par de tijeras de rayos X y puso a los asteroides en caída libre. Eso permitió observar el verdadero impacto de los rayos X en condiciones que simulan el vacío del espacio.
Los resultados del experimento, que duró en total solo 20 millonésimas de segundo, mostraron que las muestras de cuarzo y sílice se aceleraron a 69,5 metros por segundo y 70,3 metros por segundo, respectivamente, antes de ser vaporizadas. La causa de la aceleración fueron los rayos X que vaporizaron la superficie de los asteroides, creando un empuje a medida que el gas se expandía lejos de sus superficies.
|
|
|
Los resultados muestran que la técnica podría ampliarse a asteroides mucho más grandes, de hasta unos 4 kilómetros de diámetro, para alejarlos de una trayectoria de colisión con la Tierra. Para los asteroides más grandes con un tiempo de advertencia corto, es preferible otros enfoques, como embestir una nave espacial contra un asteroide, como hizo la Prueba de Redirección de Doble Asteroide de la NASA, DART, en 2022, aunque podrían no tener suficiente energía para desviarlo de su curso.
Se esperan realizar más pruebas experimentales de la técnica de deflexión de rayos X para refinar su efectividad. Algún día, también podría haber una prueba en el espacio, similar a la misión DART, para ver el efecto en un asteroide real.
Fuente:
Nature, 23 septiembre 2024
Las nuevas muestras de rocas lunares de CHANG’E 6, y la dicotomía de la superficie lunar
Las muestras frescas, obtenidas por la nave espacial Chang’e 6 de China, de la cara oculta de la Luna podrían resolver un misterio de largo recorrido: la diferencia entre la cara cercana y lejana de la Luna.
|
|
|
El 25 de junio un pedazo de la Luna cayó a la Tierra. Era una pieza sustancial: casi dos kilogramos de roca y polvo que fueron perforados de la corteza lunar por el módulo de aterrizaje chino Chang’e 6, que había aterrizado en la superficie de la Luna unas semanas antes. Encerradas en una cápsula de retorno lanzada por cohetes, esas muestras se encontraron con la nave nodriza Chang’e 6 en órbita lunar y luego viajaron en un módulo de retorno a la Tierra en el viaje de 380.000 kilómetros a casa. Finalmente descendieron en paracaídas en Mongolia Interior para ser recuperadas y estudiadas por científicos ansiosos.
La hazaña fue muy similar a la devolución de muestras lunares de la misión Chang’e 5 de 2020, excepto por una diferencia muy importante: esta vez, y por primera vez, de hecho, el material procedía de la cara oculta de la Luna, que siempre está alejada de la Tierra. Eso requirió pasos adicionales, como el uso de satélites dedicados en órbita lunar para transmitir comunicaciones, pero la recompensa científica valió la pena. Los investigadores esperan que los minerales dentro de estas muestras históricas ayuden a resolver el misterio de siempre en la ciencia planetaria: por qué el lado oculto de la Luna es tan diferente de su lado cercano.
Solo vemos una cara lunar porque la Luna tarda aproximadamente la misma cantidad de tiempo en rotar una vez que en completar una sola órbita alrededor de la Tierra. Esto no es casualidad; Está relacionado con la fuerte influencia de las mareas de nuestro planeta en nuestro satélite natural. El resultado es que, más o menos, podemos dividir la Luna en dos hemisferios: el lado que siempre nos mira (el lado cercano) y el que siempre apunta hacia afuera (el lado lejano).
Cualquiera que haya contemplado la Luna está familiarizado con las características más prominentes del lado cercano: muchas manchas oscuras grandes y más o menos circulares contra un telón de fondo de terreno más brillante. Los antiguos astrónomos apodaron a estas características oscuras «maría» (en latín, «mares») debido a su apariencia acuosa desde la Tierra. Sin embargo, en realidad son llanuras de minerales volcánicos basálticos, lava solidificada, que brotaron de debajo de la superficie hace mucho tiempo. Las regiones más brillantes del lado cercano son tierras altas más antiguas, con muchos cráteres y más reflectantes, que se elevan desde las llanuras.
Los astrónomos habían supuesto durante mucho tiempo que la cara de la Luna, en su mayoría invisible, era similar. Pero el comienzo de la era espacial rompió esas expectativas en 1959, cuando la nave espacial soviética Luna 3 transmitió la primera imagen del lado oculto. Aunque era granulada y borrosa, la fotografía era lo suficientemente clara como para revelar un paisaje muy diferente. El lado lejano era casi todo tierras altas escarpadas, con los extensos mares del lado cercano reducidos a solo unos pocos puntos más oscuros dispersos. Décadas de observaciones de seguimiento no hicieron más que ampliar el impactante desajuste entre los hemisferios. Los datos gravitatorios de las dos naves espaciales GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) en órbita lunar, por ejemplo, indicaron que la corteza del lado oculto era unos 20 kilómetros más gruesa en promedio que la del lado cercano.
La causa de esa dicotomía debe remontarse al nacimiento de la Luna. La historia del origen, ampliamente aceptada por los científicos, se llama la hipótesis del gran impacto. En este escenario, un mundo del tamaño de Marte, que los astrónomos llaman Theia, en honor al titán que era la hija de Gaia en la mitología griega, se estrelló contra la Tierra en un ángulo rasante poco después de la formación de nuestro planeta hace 4.600 millones de años. La inmensa liberación de energía destrozó a Theia, hundiendo su núcleo en las profundidades de la Tierra y poniendo en órbita sus capas externas, además de una gran cantidad de material terrestre.
Toda esa roca sobrecalentada se enfrió rápidamente en el espacio y se convirtió en la Luna. Los científicos todavía discuten sobre los detalles, pero nuestro satélite puede haberse fusionado a partir de los escombros en tan solo unos meses o unos pocos años. En ese momento, la Luna estaba mucho más cerca que hoy de la Tierra, tal vez solo una décima parte de la separación actual: a lo largo de los eones, las fuerzas de marea la empujaron gradualmente más lejos.
A esa corta distancia, la interacción de marea entre los dos cuerpos fue feroz, y la rotación de la Luna recién creada puede haber quedado bloqueada por las mareas en tan solo un año. Esto es mucho más rápido de lo que su corteza podría haberse formado y solidificado, lo que significa que la dicotomía del hemisferio no podría ser causada por la fuerza de marea de la Tierra. Algo más debe haber sucedido para engrosar el lado lejano a medida que la corteza se enfriaba inicialmente.
|
|
|
Los científicos barajaron algunas ideas; Sin embargo, ninguna resultó encajar perfectamente en la dicotomía que vemos hoy. Tal vez una segunda luna, más pequeña, también se formó a partir de los escombros de la gran luna, y finalmente chocó con la luna más grande a baja velocidad y cubrió el lado oculto con más material. Tal vez los procesos físicos que se agitaban dentro de la luna recién nacida permitieron que un lado se volviera más grueso.
Luego, en 2014, un equipo de astrónomos publicó una nueva explicación, posiblemente mejor. Su culpable no fueron las mareas de nuestro planeta, sino la Tierra misma.
En todos los modelos que investigaban la evolución de la luna joven, ninguno había tenido completamente en cuenta que la Tierra era abrumadoramente grande en el cielo lunar. Poco después de que se formara la Luna, la Tierra estaba tan cerca que habría ocupado unos asombrosos 40 grados de diámetro angular en el cielo vista desde la Luna, cubriendo un área celeste 20 veces más grande de lo que es hoy.
En ese momento, la Tierra estaba caliente. El impacto de Theia habría vaporizado gran parte de la superficie de nuestro planeta y derretido el resto. Durante muchos siglos, si no milenios, el calor de la roca hirviendo a unos 2.000 grados centígrados habría cocinado el lado cercano de la Luna naciente, elevándolo a unos 1.000 grados centígrados, mientras que el lado lejano se habría enfriado a temperaturas gélidas.
Esto tiene profundas implicaciones. Al principio, cuando la Luna aún estaba completamente fundida, habría tenido una atmósfera agitada de roca incandescente y metal. Los elementos resistentes, como el calcio y el aluminio, tienen un punto de ebullición muy alto y habrían permanecido como gas en el lado cercano de la Luna, mientras que se habrían condensado fácilmente en el lado más frío. Esos elementos azotados por el viento habrían interactuado con otros en el otro lado, formando minerales relativamente ligeros como el feldespato, que habrían flotado en la superficie para crear gradualmente la corteza más gruesa de ese lado.
Curiosamente, los estudios orbitales muestran más feldespato en el lado lejano que en el lado cercano. Además, este proceso podría haber concentrado otros minerales en el lado cercano, incluidos los radiactivos que habrían actuado para calentar la corteza allí y permitir que el magma finalmente estallara creando los mares del lado cercano.
Esta es la mejor explicación que hay en este momento, pero, se necesita más evidencia para respaldarla. El material del lado oculto traído de Chang’e 6 puede proporcionar algunas pistas una vez que los científicos realicen análisis químicos detallados.
Fuente: Scientific American, 26 junio 2024
¿Hay galaxias más viejas que el universo?
|
|
|
Un trabajo científico, liderado por el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Martín López Corredoira, ha descubierto que algunas galaxias masivas muy lejanas parecen ser más antiguas que lo que predice la cosmología estándar. El estudio, publicado en la revista The Astrophysical Journal, se basa en el análisis de datos, obtenidos recientemente por el telescopio espacial James Webb (JWST), de galaxias que existían cuando el universo tenía solo entre un 4 y un 5 % de su edad actual según el modelo cosmológico predominante. Los investigadores concluyen que la edad promedio de algunas de estas galaxias no sería compatible con la edad aceptada para el universo, pero indican que se requerirán más trabajos posteriores independientes para corroborar este resultado.
Según el modelo cosmológico estándar, la edad del universo es de unos 13.800 millones de años. Basándose en datos de muy alta resolución y sensibilidad del JWST sobre la luz que nos llega de galaxias con desplazamiento al rojo de alrededor de z=8, que existían cuando el universo tenía unos 600 millones de años, el equipo ha estimado que estas galaxias tienen, con una probabilidad mayor del 95%, poblaciones estelares de entre 900 y 2.400 millones de años. Es decir, que sus estrellas se habrían formado varios cientos de millones de años antes del Big-Bang. El rango de edades estimado para estas galaxias se ha obtenido suponiendo que las poblaciones estelares y la extinción de la luz de las galaxias producida por el polvo puede ser modelada como en galaxias cercanas.
El desplazamiento hacia el rojo se produce debido a la expansión del universo, lo que hace que la longitud de onda aumente y se mueva hacia el extremo rojo del espectro electromagnético; de manera que cuanto más lejana está una galaxia, mayor es su desplazamiento al rojo.
Dada la secuencia de formación de estrellas y formación de galaxias en el modelo estándar, estas galaxias deberían ser incluso más jóvenes que unos 300 millones de años en promedio, pero esas edades quedarían excluidas según este trabajo con una probabilidad mayor del 99,97%. Una formación exótica y muy rápida de las galaxias en las primeras etapas de la vida del universo tendría una probabilidad algo menor de ser excluida, pero es todavía difícil de conciliar con los datos.
Este estudio está relacionado con lo que se ha denominado el “problema de las galaxias increíblemente tempranas”. El descubrimiento de galaxias bien formadas en una etapa tan temprana de la historia del universo ha sido muy inquietante para muchos astrónomos y cosmólogos porque nadie tiene una explicación válida de cómo pudieron haberse formado. Aún más desconcertante es que las estrellas en estas galaxias ya eran más viejas que el universo mismo, lo cual no tiene sentido.
Martín López Corredoira, investigador principal de la presente publicación, señala que este resultado puede indicar la necesidad de considerar cosmologías no estándar. No obstante, las conclusiones del artículo son el resultado de varias aproximaciones en astrofísica estelar y modelos de extinción por polvo, por lo que deben tomarse con cautela. Es necesaria más investigación para confirmar esa posible existencia de galaxias más viejas que el universo del modelo cosmológico estándar.
En el caso de que el problema estuviera en el modelo cosmológico, esto no significaría necesariamente que no haya un Big-Bang, un comienzo del universo. No es necesario echarlo todo abajo, pero sí habría que repensar alguno de sus elementos.
Según los autores, hay modelos cosmológicos alternativos, como el denominado “Rh=ct” o “masa activa cero”, que suponen un universo en expansión, sin inflación, con un comienzo y otras características similares al modelo estándar, pero con una expansión de ritmo constante, sin la aceleración de la expansión del universo asociada a la energía oscura. Con ese modelo, la edad del universo en que son observadas estas galaxias de Z=8 sería de unos 1.500 millones de años (en vez de los 600 millones de años del modelo estándar), lo cual resolvería la cuestión. Es una de las posibles hipótesis que se abren ante este resultado.
Este trabajo se basa en el análisis de datos obtenidos por el JWST, operado conjuntamente por la estadounidense NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
Artículo original: López Corredoira, M., Melia, F., Wei, J.-J., & Gao, C.-Y. 2024, “Age of massive galaxies at redshift 8”, The Astrophysical Journal, Volume 970, Issue 1, id. 63, 15 pp. DOI: 10.3847/1538-4357/ad4f86
Fuente: Noticia del Instituto Astrofísica de Canarias IAC, 25 de julio de 2024.
Otras galaxias demasiado lejanas para encajar en el modelo
El telescopio espacial James Webb de la NASA observó una galaxia inusualmente grande y altamente luminosa a z=14, un récord de 290 millones de años después del Big-Bang.
|
|
|
Esa galaxia récord, llamada JADES-GS-z14-0, se nos aparece tal como existía 290 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía apenas el 2% de su edad actual de 13.800 millones de años. Esto lo sitúa dentro de una época misteriosa llamada el amanecer cósmico, cuando las primeras estrellas del universo comenzaron a brillar y las galaxias se fusionaron. El antiguo poseedor del récord, una galaxia a z=13 llamada JADES-GS-z13-0 que fue descubierta en 2022 en el JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), fue observada unos 325 millones de años después del Big Bang. Esta diferencia de edad puede parecer poco notable; Cósmicamente hablando, no suele suceder mucho en solo 35 millones de años. Pero JADES-GS-z14-0 tiene propiedades que son muy diferentes de JADES-GS-z13-0, lo que la convierte en una anomalía que tiene a los expertos cuestionando cómo evolucionaron las primeras galaxias del universo.
Las dudas iniciales del grupo estaban bien fundadas. El JWST ha estado revelando galaxias tempranas candidatas que parecen destrozar las expectativas de los expertos desde que comenzó a operar a principios de 2022, pero finalmente se demostró que algunas de ellas eran impostoras, galaxias más modernas mucho más cercanas a nosotros en el universo de lo que sugeriría el primer vistazo del JWST. Como era de esperar, las galaxias más lejanas son las más difíciles de observar y verificar con precisión; Sus cualidades pueden ser las más interesantes, pero merecen el mayor escepticismo.
JADES-GS-z14-0 no fue una excepción a esta regla; al principio se pensó que era solo la mitad de otra galaxia. Con un examen más detallado, se descubrió que era una ilusión óptica. La otra galaxia era un objeto «en primer plano», un sistema completamente diferente a miles de millones de años-luz más cerca de nosotros que se superponía con JADES-GS-z14-0 en nuestra línea de visión. Con esa relación desenredada, las extrañas cualidades del candidato se hicieron más claras: si se trataba de una galaxia primitiva, JADES-GS-z14-0 era anormalmente grande y de forma inusual.
Los estudios del JWST mostraron que JADES-GS-z14-0 tiene un corrimiento al rojo de 14,32, el más alto jamás registrado. (JADES-GS-z13-0 tiene un corrimiento al rojo de 13,2).
Pero el superlativo corrimiento al rojo de esta nueva galaxia no es lo que la hace tan intrigante. De hecho, el equipo de JADES sospecha que varios otros candidatos que esperan confirmación pueden tener desplazamientos al rojo más altos y ser de puntos aún más tempranos en la línea de tiempo del universo. En cambio, lo que hace que JADES-GS-z14-0 sea tan peculiar es su excepcional brillo, tamaño y color, todo lo cual parece estar relacionado con su población de estrellas.
La mayoría de las galaxias tempranas conocidas son relativamente pequeñas y tenues en comparación con las modernas, principalmente porque su relativa juventud no les ha dado suficiente tiempo para crecer y estar cargadas de estrellas. JADES-GS-z14-0 parece ser un caso atípico, apareciendo como una mancha especialmente radiante que sugiere que está empaquetando cientos de millones de veces la masa de nuestro sol en un diámetro de aproximadamente 1.700 años-luz. (El diámetro de JADES-GS-z13-0, a modo de comparación, es casi 10 veces más pequeño). Algunas teorías podrían aludir a que tal brillo proviene de un floreciente agujero negro supermasivo que se alimenta de gas en el centro de JADES-GS-z14-0. Pero en ese caso, la luz suele concentrarse en una región mucho más pequeña. En cambio, la mejor explicación que los investigadores han encontrado es que esta galaxia extremadamente joven de alguna manera ya ha fabricado alrededor de 500 millones de estrellas.
|
|
|
Sin embargo, la verdadera productividad estelar de la galaxia puede ser aún mayor, basándose en su extraño color. Las galaxias típicas en crecimiento producen estrellas de gran masa, que brillan intensamente y azules durante unos 10 millones de años antes de morir, y estrellas de baja masa, que brillan más rojas y débiles durante cientos de millones a miles de millones de años. Las galaxias jóvenes, entonces, suelen ser muy azules porque la mayoría de sus estrellas brillantes y de gran masa aún no se han extinguido. Pero JADES-GS-z14-0 no es muy azul, en realidad es bastante roja. El polvo estelar puede tener algo que ver con esto.
El polvo generalmente se crea cuando las estrellas expulsan su materia o mueren y hace que la luz que brilla a través de él parezca roja. Otra señal de que el polvo de estrellas puede ser el culpable es el brillo infrarrojo medio de la galaxia medido por JWST, una pista, de que JADES-GS-z14-0 está poblada de nubes de oxígeno ionizado, un elemento forjado en el corazón de las estrellas.
Sin embargo, si el polvo de las estrellas muertas es la explicación, plantea una pregunta más desconcertante: ¿Cómo es posible que una galaxia tan joven haya provocado ya tantas generaciones estelares? Por lo general, los gases como el oxígeno aparecen solo después de que grandes grupos de estrellas han vivido sus vidas y han muerto en explosiones de supernovas. Así que ver oxígeno en una galaxia tan joven es como si fueras un antropólogo y encontraras una ciudad enorme y antigua que tiene evidencia de iPhones.
JADES-GS-z14-0 plantea todo tipo de nuevas preguntas y teorías. Es el tipo de rareza emocionante que los investigadores esperaban que el JWST pudiera revelar. Parece ser que el JWST aún no ha llegado a sus límites y posiblemente el telescopio revele nuevos récords de corrimiento al rojo dentro de un año. Es solo el comienzo, puesto que sólo se han explorado con él. JADES-GS-z14-0 en sí mismo también requiere más investigación siendo un objeto mal encajable en las teorías actuales.
Fuente: Scientific American, 30 de mayo 2024
Un planeta en torno a la estrella de Barnard
|
|
|
|
Utilizando el Very Large Telescope (VLT), del Observatorio Europeo Austral (VLT), un equipo de astrónomos y astrónomas ha descubierto un exoplaneta orbitando la estrella de Barnard, la segunda estrella más cercana a nuestro Sol. En este exoplaneta recién descubierto, que tiene al menos la mitad de la masa de Venus, un año dura poco más de tres días terrestres. Las observaciones del equipo también indican la posible existencia de otros tres candidatos a exoplanetas en varias órbitas alrededor de la estrella.
Ubicada a solo seis años-luz de distancia, la estrella de Barnard es el segundo sistema estelar más cercano, después del grupo de tres estrellas de Alfa Centauri, y la estrella individual más cercana a nosotros. Debido a su proximidad, es un objetivo principal en la búsqueda de exoplanetas similares a la Tierra. A pesar de una detección prometedora que tuvo lugar en 2018, hasta ahora no se había confirmado ningún planeta que orbitara la estrella de Barnard.
El descubrimiento de este nuevo exoplaneta, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, es el resultado de las observaciones realizadas durante los últimos cinco años con el VLT de ESO, ubicado en el Observatorio Paranal, en Chile. El equipo investigador, liderado por Jonay González Hernández, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (España) y autor principal del artículo buscaba señales de posibles exoplanetas dentro de la zona habitable o templada de la estrella de Barnard, el rango donde puede existir agua líquida en la superficie del planeta.
La comunidad astronómica se centra en el estudio de las enanas rojas (como la estrella de Barnard) porque en las enanas rojas, su zona templada está mucho más cerca de la estrella que la de las estrellas más calientes, como el Sol. Esto significa que los planetas que orbitan dentro de su zona templada tienen períodos orbitales más cortos, lo que permite monitorizarlos durante varios días o semanas, en lugar de años. Además, las enanas rojas son mucho menos masivas que el Sol, por lo que la atracción gravitacional de los planetas que la rodean las perturba con más facilidad y, por lo tanto, se bambolean con más fuerza.
Barnard b, como se llama el exoplaneta recién descubierto, está veinte veces más cerca de la estrella de Barnard que Mercurio del Sol. Orbita su estrella en 3,15 días terrestres y tiene una temperatura superficial de alrededor de 125ºC. Barnard b es uno de los exoplanetas de menor masa conocidos y uno de los pocos conocidos con una masa menor que la de la Tierra. Pero el planeta está demasiado cerca de la estrella anfitriona, más cerca que la zona habitable. Incluso si la estrella es unos 2.500 grados más fría que nuestro Sol, hace demasiado calor como para mantener agua líquida en la superficie del planeta.
Para sus observaciones, el equipo utilizó ESPRESSO, un instrumento de alta precisión diseñado para medir el bamboleo de una estrella causado por la atracción gravitacional de uno o más planetas en órbita. Los resultados obtenidos de estas observaciones fueron confirmados por los datos de otros instrumentos, también especializados en la búsqueda de exoplanetas: HARPS, en el Observatorio La Silla de ESO, HARPS-N y CARMENES. Sin embargo, los nuevos datos no respaldan la existencia del exoplaneta reportado en 2018.
Además del planeta confirmado, el equipo internacional también encontró indicios de la presencia de otros tres candidatos a exoplanetas orbitando la misma estrella. Sin embargo, estos candidatos requerirán observaciones adicionales con ESPRESSO para ser confirmados. Se planea seguir observando esta estrella para confirmar las otras señales de posibles candidatos, pero el descubrimiento de este planeta, junto con otros descubrimientos anteriores como Proxima b y d, muestra que nuestro patio trasero cósmico está lleno de planetas de baja masa.
El Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, actualmente en construcción, está destinado a transformar el campo de la investigación de exoplanetas. El instrumento ANDES del ELT permitirá a la comunidad científica detectar más de estos pequeños planetas rocosos en la zona templada que hay alrededor de las estrellas cercanas, más allá del alcance de los telescopios actuales, y permitirá estudiar la composición de sus atmósferas.
Fuente: Nota de Prensa de ESO, eso2414, 1 de octubre de 2024
Cueva accesible en la Luna, captada por el LRO lunar
Gracias a las imágenes radar captadas por el orbitador LRO de la NASA, científicos italianos han encontrado un conducto bajo una fosa del Mar de la Tranquilidad. Este tipo de refugios lunares podrían alojar a futuros astronautas.
|
|
|
El 20 de julio de 1969, la humanidad puso por primera vez un pie en la Luna, concretamente en el Mar de la Tranquilidad o Mare Tranquillitatis, una enorme planicie con 873 km de diámetro que pisaron los astronautas Neil Armstrong y Buzz Aldrin.
Ahora, en otro lugar de este extenso «mar», científicos de Italia y EE UU han localizado un túnel en el subsuelo lunar. Parece tratarse de un tubo de lava vacío conectado a una de las fosas que se observan en la superficie, según publican en la revista Nature Astronomy.
La fosa de Mare Tranquillitatis analizada es la más profunda conocida de la Luna, con un radio de aproximadamente 100 metros, paredes verticales o con salientes y un suelo inclinado.
Estas cuevas han sido teorizadas durante más de 50 años, pero es la primera vez que se demuestra su existencia: En 2010, como parte de la actual misión en curso del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA, su mini instrumento de radiofrecuencia (Mini-RF) tomó datos que incluían los de esa fosa en Mare Tranquilitatis.
Años después se han vuelto a analizar estos datos con modernas técnicas de procesamiento de señales, y se descubrieron reflexiones de radar de la zona de la fosa que se explican mejor si existe el conducto subterráneo de una cueva.
Además, utilizando datos de radar, se ha obtenido el primer modelo en 3D de la parte inicial de la forma de una cueva de la Luna. Según este modelo, la explicación más probable de lo que se observa es que la cavidad sea un tubo de lava vacío.
|
|
|
Los investigadores observaron un aumento del brillo del radar en el lado oeste de la fosa. Utilizando simulaciones, dedujeron la presencia de un vacío o conducto en la cueva que se expande desde ese lado oeste del fondo de la fosa.
El equipo estima que el conducto se encuentra a una profundidad de entre 130 y 170 metros, tiene una longitud de entre 30 y 80 metros y una anchura de unos 45 metros. La cueva también es potencialmente plana o inclinada un máximo de 45 grados y muy probablemente accesible.
Esta investigación demuestra que los datos de radar de la Luna pueden utilizarse de una nueva forma para recopilar datos lunares obtenidos por teledetección, lo que incluye la actual misión LRO y, con suerte, futuras misiones de otros orbitadores.
En la superficie de la Luna se han encontrado más de 200 fosas, algunas de las cuales, denominadas «claraboyas», están formadas por derrumbes de un tubo de lava. Los autores sugieren que estos tubos o conductos volcánicos podrían ser una característica común bajo las llanuras lunares.
Además, destacan que su estudio tiene importancia científica e implicaciones para el desarrollo de misiones a la Luna, donde el entorno es hostil para la vida humana. Las temperaturas superficiales en la cara iluminada de la Luna pueden alcanzar los 127 °C, mientras que en la cara no iluminada pueden descender hasta los 173 °C bajo cero.
La radiación cósmica y solar puede ser hasta 150 veces más potente en la superficie lunar que la que experimentamos en la Tierra y existe una amenaza constante de impacto de meteoritos. Estas condiciones obligan a buscar lugares seguros para la construcción de infraestructuras que permitan una exploración sostenida, y refugios subterráneos como este ofrecen una solución al problema.
Estas cuevas pueden ser un hábitat alternativo para los futuros astronautas con respecto a una base en la superficie lunar, aunque ambas opciones tienen sus pros y contras que se deben analizar.
La principal característica de las cuevas es que permiten disponer de las principales partes estructurales de una posible instalación para los humanos sin necesidad de complejas actividades de construcción. Por un lado proporcionan protección contra los rayos cósmicos y la radiación solar, que son nocivos para el ser humano e inciden constantemente sobre la superficie lunar; por otro, estabilidad térmica, ya que las temperaturas en la superficie lunar varían drásticamente mientras que el interior de las cuevas lunares se mantiene una temperatura estable.
|
|
|
Además, asegura la protección contra micrometeoritos, ya que las rocas de las cuevas proporcionan un blindaje natural contra los impactos; y también facilita la disponibilidad de recursos, al poder estar más cerca de fuentes de hielo de agua y otros minerales.
Los autores advierten que abordar los “difíciles retos” de construir una base en la superficie requiere soluciones de ingeniería muy complejas, que pueden resultar menos eficaces que las que ya proporciona la naturaleza en el caso de las cuevas.
Por otro lado, reconocen que existen riesgos potenciales sobre el uso de las cuevas que actualmente se abordan desde distintos frentes, como la realización de análisis estructurales para evaluar la estabilidad de la cueva, el refuerzo de las paredes y el techo de los conductos, la creación de hábitats redundantes de modo que si una sección del tubo se ve comprometida los astronautas puedan trasladarse a otra más segura, y la instalación de sistemas de monitorización capaces de detectar cualquier signo de tensión estructural o actividad sísmica.
Lo importante es que se ha identificado una cueva accesible que podría ser el objetivo de una futura misión robótica con un módulo de aterrizaje para explorar, medir y comprender mejor las condiciones de estas cuevas.
Artículo original en: Nature Astronomy, 16 julio 2024. Leonardo Carrer et al. «Radar Evidence of an Accessible Cave Conduit below the Mare Tranquillitatis Pit».
Fuente: Agencia SINC- CSIC-FECyT, 16 julio 2024
La superficie de la estrella Polar
|
|
|
Los astrónomos han utilizado una serie de telescopios para reconstruir imágenes de la superficie de Polaris, la estrella polar. Es la primera vez que los astrónomos vislumbran la superficie de una variable cefeida.
Polaris es una de las estrellas más famosas del cielo nocturno. Situada casi directamente en el polo norte celeste, su en el cielo apenas varía a lo largo del año. Sin embargo, Polaris cambia de otras maneras. Es la estrella variable Cefeida más cercana, un tipo de estrella gigante que brilla y se atenúa en un patrón regular y repetitivo. Además, es binaria, con una estrella compañera en una órbita amplia.
Para observar más en detalle a Polaris, un equipo de astrónomos se propuso mapear la órbita de una estrella compañera que gira alrededor de Polaris una vez cada 30 años. Los resultados se publican en la revista Astrophysical Journal del 20 de agosto 2024.
La pequeña separación y el gran contraste de brillo entre las dos estrellas hacen que sea extremadamente difícil resolver el sistema binario durante su máximo acercamiento. Para lograrlo, se recurrió al conjunto del Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA), un conjunto de seis telescopios de 1 metro en la cima del Monte Wilson en California. La combinación de los seis instrumentos actúa como un solo telescopio de 330 metros de abertura.
|
|
|
Al agregar nuevos datos a las mediciones más antiguas, incluidas las del Telescopio Espacial Hubble, el equipo ahora ha cubierto tres cuartas partes de la órbita mutua de las dos estrellas y ha aumentado su estimación de la masa de Polaris de la anterior de 3,5 masas solares a 5,1 masas solares.
Esto plantea un curioso enigma: incluso con su mayor masa, Polaris es más brillante de lo que debería ser para el lugar en el que se encuentra en su viaje evolutivo. Sin embargo, es parte de un problema ya conocido como el «problema de la masa cefeida». Los astrónomos pueden inferir la masa de una Cefeida utilizando la evolución estelar o el período de pulsación de la Cefeida, pero los dos métodos difieren en aproximadamente un 10%. Resolver este problema podría afectar la forma en que los astrónomos utilizan las variables cefeidas como candelas estándar, varas de medir vitales para medir distancias en el universo.
El equipo también utilizó una cámara conectada a la matriz CHARA para vislumbrar la superficie de Polaris. Las imágenes muestran que Polaris tiene unas 46 veces el diámetro del Sol. Sorprendentemente, también muestran detalles de la superficie. Las imágenes de CHARA revelaron grandes manchas brillantes y oscuras en la superficie de Polaris que cambiaron con el tiempo.
|
|
|
La existencia de estas manchas estelares encaja bien con algunos de los otros comportamientos de Polaris. Por ejemplo, se sabe que tiene una amplitud de pulsación muy baja, lo que significa que la diferencia entre sus puntos más tenues y más brillantes es menor que la de otras cefeidas. Su atmósfera puede tener mucho en común con las supergigantes no variables que tienen una actividad superficial similar.
Las manchas estelares también abren la puerta a la posibilidad futura de medir el giro de Polaris, al igual que Galileo utilizó las manchas solares para estimar el período de rotación del Sol. Los astrónomos ya han notado una variación de 120 días en las pulsaciones de Polaris y Evans especula que este intervalo de tiempo podría corresponder con el giro de la estrella.
Fuente: Sky&Telescope, 28 de agosto de 2024
Los agujeros negros supermasivos alteran la química de las galaxias
Un equipo liderado por el Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC) ha usado datos del telescopio VLT de Chile para estudiar la galaxia «Teacup», situada a más de mil millones de años-luz. El estudio muestra cómo los «supervientos» generados por el agujero negro alteran la distribución de elementos pesados a gran escala.
|
|
|
La investigación liderada por el Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC), con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica (Taiwán) y GRANTECAN, sugiere que los cuásares, fenómenos extremos generados por la actividad de los agujeros negros supermasivos, podrían ser responsables de alterar la evolución química de toda la galaxia.
Los cuásares son uno de los tipos de objetos más luminosos que podemos observar en el universo. Al igual que otras galaxias activas, presentan en su centro un agujero negro supermasivo, con masas que varían desde millones hasta miles de millones de veces la masa del Sol, rodeado de un disco de gas que lo alimenta.
La intensa gravedad del agujero negro genera temperaturas y presiones extremas en el disco de acreción, lo que provoca la emisión de radiación intensa y la aparición de fenómenos extremos como los chorros de partículas relativistas, que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, o los vientos cósmicos, flujos de gas y partículas expulsados a miles de kilómetros por segundo desde las regiones internas. Estos vientos son capaces de inyectar grandes cantidades de energía en el resto de la galaxia.
El equipo responsable de este estudio realizó un mapa bidimensional de las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno en el gas de la galaxia activa SDSS 1430+1339, descubierta por voluntarios del proyecto de ciencia ciudadana Galaxy Zoo y situada a más de mil millones de años-luz de la Tierra.
Este cuásar, denominado coloquialmente Teacup, debido a su peculiar forma que recuerda a una taza de té, se caracteriza por la presencia de una burbuja de gas caliente e ionizado, con un diámetro de más de treinta mil años-luz, que rodea su núcleo activo. Esta burbuja está asociada con la presencia de un enorme flujo de energía y partículas de alta velocidad causado por la actividad de su agujero negro supermasivo.
Los datos obtenidos demuestran que este flujo, denominado superviento, actúa como un potente mecanismo de inyección de energía en toda la galaxia llegando incluso a afectar a la composición química del gas que contiene.
La variación en las abundancias relativas de oxígeno y nitrógeno observadas a lo largo de la galaxia Teacup puede ser compatible con varios escenarios. En todos ellos, la actividad nuclear asociada al agujero negro supermasivo actúa como el mecanismo responsable final del enriquecimiento químico del gas, incluso a grandes distancias.
No se sabe si el cambio en las abundancias químicas en las regiones externas ha sido causado por el desplazamiento de elementos pesados desde la región central de la galaxia o por otros mecanismos que no implican este arrastre. Otra posibilidad es que este superviento haya inducido la formación de estrellas en zonas muy alejadas del núcleo galáctico, y que estas hayan enriquecido el medio circundante a través de explosiones de supernova.
El equipo autor del estudio utilizó datos de espectroscopía de campo integral obtenidos con el instrumento MUSE del Very Large Telescope (VLT), un conjunto de cuatro telescopios de 8,2 metros de diámetro situados en las instalaciones del European Southern Observatory (ESO) en el desierto chileno de Atacama.
La calidad del cielo en esa ubicación y la sensibilidad del instrumento hacen de VLT-MUSE una infraestructura tecnológica excelente, que ha permitido detectar y estudiar con gran detalle el tenue gas ionizado que envuelve galaxias activas tan distantes como Teacup. El análisis de la abundancia relativa y la distribución de elementos pesados en el gas de las galaxias ayuda a reconstruir la historia de su evolución química.
Fuente: Noticia del CSIC, 15 octubre, 2024
Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo.
Comentarios »
Sin comentarios aún.
RSS feed for comments on this post.
Deje su comentario si lo desea (Normas de participación)
Este sitio web no usa usa cookies de terceros. Esta entrada se cerrará automáticamente a comentarios a los 30 días de su aparición. Su comentario no se publicará al instante, necesita ser aprobado y su aparición puede demorarse (mucho más en periodo vacacional). No olvide escribir el código numérico antispam, es muy importante. El retorno de carro es automático. Por favor, si no va a intentar escribir correctamente no envíe comentarios. Los comentarios pueden ser editados o incluso eliminados si no cumplen las normas de participación.
Si tiene problemas comentando lea esto.
