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
Sin duda, la noticia del trimestre, al menos en cuanto a su presencia mediática, ha sido la llegada a Marte con éxito, de tres sondas de agencias estatales distintas. La primera (por orden de llegada a órbita marciana), el día 9 de febrero, ha sido Amal, costeada por Emiratos Árabes Unidos, con colaboración estadounidense, con una vida útil de 3 años dedicada a la exploración de superficie y atmósfera marcianas.
La segunda, un día después, fue la Tianwen-1, de China, que tiene un orbitador también dedicado al estudio de geología y atmósfera marcianas y que en unos meses, dejará caer un módulo de aterrizaje con un «rover» que explorará el suelo en busca de agua. Éste utilizará los seis instrumentos que transporta para explorar el planeta durante al menos 92 días marcianos (95 días terrestres), en Utopia Planitia, cerca del volcán Elysium Mons. China utiliza este proyecto como un ensayo para su futura misión de retorno de muestras a la Tierra y, a más largo plazo, el aterrizaje de sus astronautas en Marte.
La tercera, con gran despliegue en los medios, retransmisión en directo incluida, la llegada de la sonda estadounidense y el aterrizaje del «rover» Perseverance, con su gran capacidad de exploración, muy mejorada después de las experiencias de NASA con sus rover previos. La misión principal de este conjunto de instrumentos móviles consiste en buscar posibles huellas de vida pasada en los depósitos del cráter Jezero. Lleva a bordo un laboratorio para la detección de restos orgánicos y de extracción y encapsulado de muestras para ser recogidas en un futuro.
Este cúmulo de misiones a Marte se produce cuando es más favorable hacerlo, cada 26 meses, debido a la configuración de las órbitas de Tierra y Marte. La sonda europea de ESA, ExoMars, no estuvo lista a tiempo para ser lanzada y tendrá que esperar a septiembre de 2022, la próxima ventana de lanzamiento.
El rover Perseverance, cuenta con un instrumento español: MEDA, con unos 5,5 kg de peso, que consta de siete sensores que servirán para medir la dirección y velocidad del viento, la temperatura del suelo y del aire, la humedad relativa, la presión atmosférica, la radiación solar incidente en los rangos ultravioleta, infrarrojo y visible, las propiedades del polvo en suspensión y, además, dispone de una cámara para tomar imágenes del cielo y las nubes marcianas.
El principal objetivo de MEDA es la caracterización de la atmósfera marciana. Sus datos ayudarán a mejorar y refinar los modelos atmosféricos del planeta, lo que permitirá predecir el clima y será de gran valor para preparar futuras misiones tripuladas. También servirán para estudiar en profundidad el papel que desempeña el polvo marciano en los procesos químicos que tienen lugar en la superficie y en la atmósfera, y que afectan a la temperatura y al clima.
Asimismo, serán de gran ayuda para estudiar la radiación procedente del Sol y del espacio, que puede alterar los rastros de cualquier vida pasada en las rocas de Marte. Por último, darán información sobre cómo se produce el intercambio de vapor de agua entre el suelo y la atmósfera marciana.
MEDA es la tercera estación medioambiental que el Centro de Astrobiología (CAB), del CSIC-INTA, tiene funcionando en Marte. Las otras dos son REMS (estación de monitoreo ambiental del rover) a bordo de Curiosity, y TWINS (sensores de temperatura y viento) en la plataforma InSight. Con ellas, España ha logrado el hito de ser el primer país que dispone de una red meteorológica en otro planeta: REMS en 2012, TWINS en 2018) y MEDA ahora, en 2021.
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Una vez confirmado el aterrizaje con éxito de Perseverance el 18 de febrero en el cráter Jezero, comenzó el procedimiento de puesta en marcha de todos los sistemas. El 20 de febrero se encendió MEDA para confirmar que el sistema estaba sano y salvo: todos los sensores del instrumento funcionaban con normalidad.
Aún queda el crítico despliegue del sensor de viento, que debe abrirse con un complicado mecanismo tipo ‘navaja’ hasta adoptar su posición final. Viajó plegado sobre sí mismo para autoprotegerse de los impactos de rocas durante el aterrizaje y debe ahora abrirse y extenderse hasta adoptar su posición final.
Como señala José Antonio Rodríguez Manfredi del CAB, e investigador principal de MEDA, la complicación es debida a que un dispositivo interno tiene que cortar por estrangulamiento el tornillo de fijación que lo mantiene plegado, y un resorte lo abrirá bruscamente. Toda esta secuencia de eventos, que dura menos de un segundo, puede generar importantes cargas que podrían dañar al sensor. Tras ese segundo de terror propio de MEDA, el instrumento español quedará totalmente listo para contribuir a la exploración que Perseverance realizará durante los próximos años.
El ciclo de vida de los cuásares
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Los agujeros negros supermasivos tienen un ciclo de vida complicado. A veces están «encendidos», emitiendo enormes cantidades de energía, y otras veces están «apagados», durmiendo como dragones en sus cuevas. Al comparar la proporción de ondas de alta energía con ondas de baja energía emitidas por los cuásares, los astrónomos están comenzando a determinar cuántos agujeros negros están durmiendo y cuándo es probable que vuelvan a despertar.
Por lo que sabemos, cada galaxia tiene un agujero negro supermasivo en su centro. Cuando el material cae sobre este agujero negro, se comprime y se calienta, porque la gravedad extrema del agujero negro está tratando de arrastrar un montón de material a un volumen relativamente pequeño. Toda esa fricción impulsa la liberación de gran cantidad de energía, algo que los astrónomos llaman cuásar.
Junto con las radiaciones más energéticas, nos llegan las ondas de radio y podemos usar radiotelescopios como LOFAR (LOw Frequency ARray) y WSRT (Westerbork Synthesis Radio Telescope) para detectarlos.
Cuando la intensa radiación acaba expulsando material del agujero negro y ya no puede alimentarse más, el agujero negro entra en letargo y el quásar se apaga, junto con la emisión de radio.
Los astrónomos están tratando de comprender el ciclo de vida general, que puede tardar cientos de millones de años en desarrollarse. Quieren saber con qué frecuencia se encienden los quásares, cuánto tiempo se encienden y cuándo es probable que se enciendan nuevamente.
Y utilizando una combinación de ondas de radio de alta y baja frecuencia, tienen una nueva herramienta. Las ondas de radio de alta frecuencia pierden rápidamente su energía, mientras que las de baja frecuencia lo hacen mucho más lentamente, por eso los investigadores intentan utilizar lo mejor de ambos mundos: combinar LOFAR y Apertif para medir el espectro de radio.
Al utilizar diferentes radiotelescopios para observar diferentes frecuencias de ondas de radio, y usar los datos combinados para medir la proporción de ondas de alta frecuencia a baja frecuencia, los astrónomos pueden saber hace cuánto se apagó un quásar: cuanto menos proporción de alta frecuencia, más tiempo ha pasado desde el último evento de absorción de materia por el agujero negro.
A partir de ahí, los astrónomos pueden construir una base de datos de cuásares activos, silenciosos y todos los casos intermedios. Aunque esta nueva técnica es potente, requerirá nuevos estudios de radio para observar tantas galaxias como sea posible, para construir un censo de población adecuado de los agujeros negros en nuestro universo.
Fuente: Universe Today -Space and astronomy news, 2 febrero 2021
Sondeo «SAMI» de 3000 galaxias
El proyecto SAMI, que estudia cómo giran, crecen, se agrupan y mueren las galaxias, acaba de publicar su tercer y último conjunto de datos, basado en siete años de observaciones.
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Cada galaxia es única. Estas estructuras cósmicas exhiben distintos bulbos centrales, halos, discos y anillos, y en algunas se forman numerosas estrellas nuevas, mientras que otras apenas se desarrollan. Ahora un equipo ha publicado información detallada sobre 3068 galaxias en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Gracias a estos datos, los astrónomos comprenderán mejor cómo crecen, se agrupan y mueren las galaxias.
El grupo de investigación dedicó un total de siete años a recopilar la información, para lo cual usaron un instrumento fabricado ex profeso, el llamado Espectrógrafo de Campo Integral Multiobjeto Sydney-AAO (SAMI), que está conectado al Telescopio Anglo-Australiano del Observatorio de Siding Spring, en Nueva Gales del Sur.
El sondeo SAMI proporciona la primera muestra de datos espectroscópicos lo bastante grande para analizar cómo interactúan las galaxias con su entorno. Los investigadores pretenden responder tres preguntas clave: ¿Qué papel físico desempeña el entorno en la evolución de las galaxias? ¿Qué relación hay entre el flujo de gas en las galaxias y la formación estelar? ¿Cómo se acumulan la masa y el momento angular en las galaxias?
Para cada galaxia, los autores obtuvieron datos en dos «cubos espectrales» (formados por dos dimensiones espaciales, correspondientes a la proyección de la galaxia en el cielo, y una espectral) que cubren las longitudes de onda ópticas del azul (de 370 a 570 nanómetros) y el rojo (de 630 a 740 nanómetros), con un poder de resolución espectral de R=1808 y 4304, respectivamente. Las observaciones proporcionan información sobre la ionización del gas, la cinemática estelar o la forma tridimensional de las galaxias, entre otros aspectos.
El proyecto comenzó en 2013. Desde entonces, los responsables ya han publicado otros dos conjuntos de datos, que han generado decenas de artículos astronómicos. Ya se están realizando más estudios, y aún se esperan más, ya que este tercer conjunto incluye información sobre cientos de galaxias adicionales. Todos los datos están disponibles en línea, en la base de datos de Australian Astronomical Optics (AAO).
En el futuro, otros instrumentos continuarán con el trabajo de SAMI. Uno de ellos es Hector, un espectrógrafo que debería entrar en funcionamiento en 2021 y ofrecerá una resolución espectral aún mayor para más de 10.000 (o incluso 15.000) galaxias.
El agua de la Luna podría llegar desde la Tierra
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No hay duda de que la Luna tiene agua en su superficie. Los orbitadores han detectado depósitos de hielo que persisten en las sombras perpetuas de los cráteres polares. Y una investigación reciente muestra que el agua también existe en las partes de la Luna iluminadas por el Sol.
A lo largo de los años, los científicos han presentado evidencia de que el agua de la Luna proviene de cometas, asteroides, del interior de la Luna e incluso del Sol. Pero ahora una nueva investigación apunta directamente a la Tierra como la fuente de parte del agua de la Luna.
El nuevo estudio se titula «El viento terrestre como posible fuente exógena de hidratación de la superficie lunar». El autor principal es H.Z. Wang de la Universidad de Shandong en China, y el artículo se publica en The Astrophysical Journal Letters. La investigación sugiere que las partículas de la Tierra pueden sembrar la Luna con agua.
Que la Luna tenga agua no es sorprendente. Los astrónomos han detectado agua en todo tipo de lugares del espacio, aunque la mayor parte es hielo. La teoría predominante para esa agua es que llega a los planetas y las lunas a medida que se forman, quizás entregada por asteroides o cometas. Pero este artículo presenta evidencia de que parte del agua en la superficie de la Luna provino del viento de la Tierra.
Por un lado, es probable que el viento solar sea responsable de parte del agua superficial de la Luna. El regolito lunar contiene silicatos y los protones del viento solar pueden reducir el oxígeno de esos silicatos. Ese oxígeno luego se combina fácilmente con el hidrógeno para formar agua.
El problema de que el Sol sea la única fuente de agua de la superficie lunar es la evaporación. Los modelos informáticos predicen que una gran parte, hasta un 50%, debería evaporarse de las regiones de latitudes altas de la superficie lunar durante la Luna llena. Durante tres a cinco días en cada ciclo, la Luna está en la magnetosfera de la Tierra, lo que significa que el agua debería desaparecer de la superficie, ya que la magnetosfera de la Tierra impide que el viento solar llegue a la Luna y reponga el agua de la superficie durante ese periodo.
Pero eso no es lo que sucede. En cambio, según los datos del Moon Mineralogy Mapper del satélite Chandrayaan-1 de la India, el agua no desaparece durante las lunas llenas. Los autores del estudio dicen que un «viento terrestre» lo está reponiendo.
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El viento solar y el viento terrestre son diferentes. El viento solar es principalmente plasma formado por protones y electrones liberados desde la atmósfera superior del Sol. Pero el viento de la Tierra es un flujo de iones de la magnetosfera, medido por la misión THEMIS-ARTEMIS.
La misión Kaguya de Japón detectó iones de hidrógeno procedentes de la exosfera terrestre incrustados en el suelo. También detectó altas concentraciones de isótopos de oxígeno provenientes de la capa de ozono de la Tierra y que se incrustan en la superficie lunar. Esto apunta a la idea de un «puente de agua» de la Tierra a la Luna. Este puente está activo durante los días del mes en que la Luna se encuentra dentro de la magnetosfera de la Tierra y repone el agua perdida por evaporación.
Aunque estos hallazgos contribuyen en gran medida a ayudar a explicar el agua de la superficie lunar, también podrían tener una importancia mayor. Si hay un puente entre la Tierra y la Luna que crea agua en la Luna, ¿en qué otro lugar del Sistema Solar podría estar sucediendo esto?
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Los autores han propuesto un mecanismo para el agua lunar adicional a la explicación del viento solar. Pero aún no está confirmado. Los estudios futuros pueden proporcionar más evidencia de que existe un puente de agua entre la Tierra y la Luna. La misión Chang’e 5 de China devolvió muestras lunares a la Tierra en diciembre de 2020. Esas muestras podrían contener evidencia de la idea del puente de agua.
Si resulta ser correcto, los astrónomos comenzarán inmediatamente a preguntarse (probablemente ya lo hayan hecho) si un mecanismo similar está funcionando en otra parte, tal vez aquí mismo en nuestro propio Sistema Solar.
Este estudio también muestra cuánto más tenemos que aprender sobre las interacciones entre los planetas, sus lunas y sus estrellas. La evolución del agua en nuestro y otros sistemas solares puede depender de estas interacciones. Este esfuerzo de investigación también podría ayudarnos a comprender la habitabilidad potencial de exoplanetas distantes.
Fuente: Universe Today, 3 de febrero de 2021
Un asteroide descubierto recientemente puede ser un segundo troyano terrestre estable
La Tierra tiene un segundo asteroide troyano que comparte su órbita. El asteroide, denominado 2020 XL5, tiene unos cientos de metros de diámetro y su órbita está ligada a un punto gravitacionalmente estable por delante de la Tierra en su órbita.
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Los troyanos son asteroides gravitacionalmente bloqueados en puntos de Lagrange estables, ya sea 60° delante (L4) o detrás (L5) de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. 2020 XL5 se encontró alrededor del punto L4.
Hasta ahora, se han encontrado troyanos compartiendo órbitas, al menos temporalmente, con Neptuno, Urano, Marte, Venus y la Tierra. Júpiter tiene más de 9.000 troyanos. En teoría, las órbitas troyanas serían estables alrededor de todos los planetas excepto Saturno, donde la gravedad de Júpiter las aleja.
Los troyanos terrestres son difíciles de encontrar porque durante la mayor parte de sus órbitas aparecen cerca del Sol en el cielo. No solo eso, sino que la resonancia gravitacional no los mantiene unidos a 60° por delante y por detrás de la Tierra, sino que los objetos trazan trayectorias alrededor de los puntos L4 y L5, que a su vez se mueven cuando la Tierra órbita alrededor del Sol.
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La nave espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA detectó el primer troyano terrestre, 2010 TK7, también anclado en el punto L4, en octubre de 2010 cuando escaneó el cielo infrarrojo a 90° del Sol. Es un poco más pequeño que el XL5 2020.
Las órbitas de nuestros dos troyanos se visualizan mejor junto con la de la Tierra y, en el caso de 2020 XL5, las órbitas de todos los planetas interiores. Cuando se ve en relación con la Tierra, 2010 TK7 se desplaza entre un punto cercano a la Tierra al punto L3 en el otro lado del Sol desde la Tierra, pero no pasa por el punto L4. La órbita de 2020 XL5 varía más ampliamente, yendo hacia adentro, hasta dentro de la órbita de Venus, y hacia afuera casi hasta Marte.
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La amplia órbita muestra que 2020 XL5 es casi con certeza un trozo de roca común que se acercó a Venus y se perturbó, en una órbita con un período muy cercano a un año.
La órbita debería permanecer estable durante 2.000 a 4.000 años, pero los tirones gravitacionales pueden ir cambiando la órbita. Hasta ahora, 2020 XL5 solo se ha observado durante unas pocas semanas, y posiblemente haya que esperar hasta noviembre o diciembre hasta que se puedan realizar más observaciones para precisar su órbita.
El primer troyano terrestre, 2010 TK7, llega a 20 millones de kilómetros de la Tierra cada pocos cientos de años; actualmente se está alejando. Los modelos muestran que su órbita es lo suficientemente estable como para permanecer en una resonancia uno a uno con la Tierra durante aproximadamente un cuarto de millón de años. Si bien hay órbitas de troyanos terrestres que son estables durante la vida del Sistema Solar, no se han encontrado objetos que las ocupen.
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Dos naves espaciales que se dirigían a visitar objetos cercanos a la Tierra buscaron en las regiones troyanas en 2017, pero el Osiris-Rex de la NASA no encontró nada en L4 y el Hayabusa 2 japonés no encontró nada en L5. Sin embargo, las observaciones no fueron definitivas, y en 2019 Renu Malhotra (Universidad de Arizona) calculó que la Tierra podría tener varios cientos de troyanos entre los 10.000 cercanos a la Tierra, con un tamaño de unos cientos de metros de diámetro.
Una población de troyanos terrestres debería haber sobrevivido desde que se formó el planeta si su órbita no ha cambiado desde entonces. Su existencia, o falta de ella, también tiene otras implicaciones. La búsqueda de troyanos antiguos podría ayudar a explicar por qué el hemisferio principal de la Luna tiene aproximadamente un 70% más de cráteres jóvenes que el lado posterior, una diferencia que los modelos actuales no pueden explicar. Los troyanos terrestres que escapan lentamente de sus órbitas podrían explicar los cráteres más jóvenes.
Ahora, los astrónomos están intensificando su búsqueda de troyanos terrestres. El Catalina Sky Survey ha ampliado el área que cubre, y un grupo del observatorio Vera Rubin también está planificando observaciones una vez que el observatorio entre en funcionamiento en uno o dos años.
Fuente: Sky and Telescope, 4 febrero 2021
2020, el año más caliente registrado
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Según múltiples fuentes, que incluyen a la NASA, la NOAA, el grupo de investigación Berkeley Earth y el Met Office Hadley Center (Reino Unido), las temperaturas globales en los últimos años han sido algunas de las más altas registradas. Este es el resultado directo de factores antropogénicos como la superpoblación, la urbanización, la deforestación y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero (como el dióxido de carbono y el metano).
Según un comunicado de prensa reciente de la NASA, en términos de temperaturas globales, 2020 fue el año más caluroso registrado, empatándolo efectivamente con 2016 (el récord anterior). El comunicado incluye un video dramático que ilustra los aumentos de temperatura promedio desde 1880 y las crisis ecológicas que han tenido lugar el año pasado. Esta es otra advertencia más de cómo la agencia humana está impactando los mismos sistemas de los que dependemos para nuestra supervivencia continua.
En general, la temperatura media de la Tierra ha aumentado más de 1,2°C desde la década de 1880. Según el análisis de temperatura del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA, conocido como GISTEMP, la temperatura global promedio para 2020 fue 1,02° C más cálida que la línea de base de 1951-1980. Esto es consistente con la tendencia de calentamiento a largo plazo y coloca a 2020 ligeramente por delante de 2016, igualando casi los dos como los años más cálidos registrados.
Este análisis combina mediciones de la temperatura de la superficie y del mar obtenidas por más de 26.000 estaciones meteorológicas y miles de instrumentos basados en barcos y boyas. Junto con un algoritmo que corrige la disparidad del espaciado entre las estaciones de temperatura y los efectos del calentamiento urbano, el resultado final es una estimación de las temperaturas medias globales desde un período de referencia de 1951 a 1980, con un margen de error de 0,05°C y un nivel de confianza del 95%.
El estudio de los registros anuales muestran tendencias a largo plazo que son preocupantes. Los últimos siete años han sido los más cálidos registrados, tipificando la dramática y actual tendencia al calentamiento. Si un año es un récord o no, no es tan importante; lo importante son las tendencias a largo plazo. Con estas tendencias, y a medida que aumenta el impacto humano en el clima, tenemos que esperar que se sigan batiendo récords.
Las temperaturas globales son un indicador crítico de cómo nuestro clima está cambiando con el tiempo como resultado del impacto de la humanidad en el medio ambiente natural. Su aumento medio con el tiempo es lo que ha llevado a fenómenos como la disminución de las capas de hielo, el aumento del nivel del mar, la desaparición de las capas freáticas y la sequía, incendios forestales, olas de calor prolongadas, aumento de la actividad de tormentas, brotes de enfermedades y extinción de especies.
Un análisis independiente por separado realizado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) concluyó que 2020 fue el segundo año más cálido en su historial, detrás de 2016. Los científicos de la NOAA utilizan gran parte de los mismos datos de temperatura sin procesar en su análisis, pero tienen una línea de base diferente período (1901-2000) y metodología. A diferencia de la NASA, NOAA tampoco infiere temperaturas en las regiones polares que carecen de observaciones, lo que explica gran parte de la diferencia entre los registros de la NASA y NOAA.
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Comprender las tendencias climáticas a largo plazo no solo es esencial para educar al público sobre el cambio climático y desarrollar soluciones. También es crucial para el desarrollo de estrategias de crisis y la adaptación a las condiciones ambientales cambiantes, lo que puede significar plantar diferentes cultivos, administrar los recursos hídricos y prepararse para eventos climáticos extremos.
Si bien la tendencia a largo plazo ha sido constante (con aumentos generales), una variedad de eventos contribuirán a las temperaturas promedio en un año determinado. En 2020, tuvieron lugar dos eventos que limitaron la cantidad de luz solar que alcanzó la superficie de la Tierra. El primero fueron los incendios de matorrales australianos que se prolongaron durante meses y quemaron 200.000 hectáreas de tierra, liberando humo y partículas a más de 30 km de altura en la atmósfera.
Este evento limitó la cantidad de luz solar que llegaba a la atmósfera inferior y probablemente resultó en un ligero enfriamiento. El segundo factor fue la pandemia de COVID-19, que condujo a una marcada reducción de la contaminación del aire en ciertas partes del mundo, lo que permitió que llegara más luz solar a la superficie (por lo tanto, calentándola). Al mismo tiempo, las concentraciones acumuladas de CO2 continuaron subiendo este año, manteniendo la tendencia a largo plazo.
Las temperaturas también varían de un año a otro, debido a una serie de factores ambientales. El más grande suele ser La Oscilación El Niño-Sur (ENOS), un ciclo que ocurre naturalmente en el que se intercambia calor entre el océano y la atmósfera en el Océano Pacífico central y oriental. Esto permite que el agua y el aire cálidos se muevan desde el Pacífico occidental hacia América y reduce el afloramiento de aguas más frías y ricas en nutrientes de las profundidades.
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Este año, el ENOS terminó con una fase fría, pero comenzó con una fase ligeramente cálida que resultó en un leve aumento general de las temperaturas promedio. El año cálido récord anterior, 2016, recibió un impulso significativo de un fuerte El Niño. La falta de una ayuda similar de El Niño este año es evidencia de que el clima de fondo continúa calentándose debido a los gases de efecto invernadero.
También es importante reconocer que los datos de GISS representan las temperaturas de la superficie promediadas en todo el planeta durante todo el año. Esto quiere decir que los patrones climáticos regionales tienen un efecto y que las variaciones de temperatura en 2020 fueron diferentes según la ubicación. También significa que, a largo plazo, ciertas partes del mundo se están calentando más rápido que otras.
Por ejemplo, el análisis GISTEMP muestra que la región ártica se ha calentado tres veces más rápido que el resto del mundo durante los últimos 30 años, lo que ha llevado a mayores niveles de fusión del hielo marino. El área mínima de hielo marino en el Ártico está disminuyendo actualmente en aproximadamente un 13% anual, lo que hace que la región se vuelva menos reflectante y que el océano absorba más luz solar.
Esto es lo que impulsa la «amplificación del Ártico», un proceso en el que los océanos absorben más luz solar, lo que hace que las temperaturas aumenten aún más, lo que conduce a un mayor derretimiento, aumento del nivel del mar, pérdida de permafrost en el Círculo Polar Ártico e incendios forestales árticos más intensos. Por lo tanto, es importante comprender que un aumento promedio global de solo unos pocos grados no significa que la tendencia al calentamiento sea intrascendente.
Para obtener más información sobre el conjunto de datos de temperatura de superficie completa de la NASA y la metodología que emplean, se puede consultar la web de GISS Surface Temperature Anaylsis de la NASA.
Fuente: Nota de prensa de NASA, 14 de enero 2021
Posible indicio de un fondo cósmico de ondas gravitacionales
En caso de confirmarse se trataría de un resultado de primer orden. Varios trabajos teóricos especulan con que pueda deberse a cuerdas cósmicas o a agujeros negros primordiales, entre otras opciones.
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Las ondas gravitacionales saltaron a la fama en 2016, cuando el observatorio LIGO, en EE.UU., hizo historia al anunciar la primera detección del fenómeno. En aquella ocasión, las ondas gravitacionales observadas procedían de una colisión de agujeros negros ocurrida en una galaxia distante. Desde entonces, LIGO y el experimento gemelo Virgo, en Italia, han observado decenas de eventos similares y han revolucionado la astronomía al haber encontrado una manera cualitativamente distinta de estudiar el universo. En lugar de hacerlo a partir de la luz que nos llega del cielo (o a partir de ciertas partículas, como los neutrinos y los rayos cósmicos), hoy es posible «ver» el cosmos gracias a la radiación gravitatoria emitida por algunos fenómenos astrofísicos especialmente violentos.
Ahora, a esta nueva manera de hacer astronomía puede haberse sumado un experimento más. Tras casi 13 años de observaciones astrofísicas, el Observatorio Norteamericano de Ondas Gravitacionales en la Banda de Nanohercios (NANOGrav, por su acrónimo en inglés), una colaboración entre EE.UU. y Canadá, ha anunciado la posible detección de un fondo difuso de ondas gravitacionales: un «murmullo» de radiación gravitatoria que, en lugar de provenir de una fuente localizada, impregnaría todo el espacio.
En su trabajo, publicado a finales de diciembre en The Astrophysical Journal Letters, la colaboración NANOGrav deja bien claro que, por el momento, los datos no son concluyentes. Con todo, varios artículos teóricos ya han aventurado algunas posibles explicaciones en caso de que ese supuesto fondo de radiación gravitatoria sea real, algunas de ellas tan exóticas como cuerdas cósmicas o agujeros negros primordiales y que, a su vez, podrían dar cuenta de toda la materia oscura. En cualquier caso, los resultados deberían poder confirmarse o descartarse dentro de poco, posiblemente antes de un año.
Alicia Sintes, investigadora de la Universidad de las Islas Baleares y miembro de LIGO, y otros investigadores esperan resultados definitivos antes de un año y muestran su confianza en el experimento NANOGrav para detectar un fondo estocástico de ondas gravitacionales, cuyo origen podría ser astrofísico o también cosmológico. También podría detectar ondas gravitacionales procedentes de sistemas binarios de agujeros negros supermasivos. En un futuro podrían ver la señal de uno de esos eventos de forma individual, pero lo que se espera es ver primero el fondo astrofísico: la superposición de muchas señales de binarias.
Los experimentos LIGO y Virgo detectan ondas gravitacionales por medio de interferometría láser. Cada uno de sus detectores consta de dos largos brazos perpendiculares de varios kilómetros de longitud, por los cuales se propaga un haz láser que va y vuelve repetidas veces. Cuando una onda gravitacional llega a la Tierra, las distorsiones causadas en el espacio-tiempo alargan y encogen los brazos del detector. Ello genera un cambio en el patrón de interferencia láser que permite detectar la onda.
El principio por el que funciona NANOGrav es en cierto modo similar, pero aplicado a proporciones astronómicas. Lo que estudia la colaboración son las emisiones de decenas de púlsares situados a distancias del orden de unos mil años-luz de la Tierra. Los púlsares son estrellas de neutrones en rápida rotación que emiten potentes haces de radiación electromagnética. Dado que rotan, cuando su eje de emisión apunta hacia la Tierra, lo que se observa desde nuestro planeta es un pulso de radiación que se repite a intervalos de tiempo extremadamente regulares. Esa regularidad es tan elevada que rivaliza con la de los mejores relojes atómicos, lo que permite emplear estos objetos para efectuar mediciones muy precisas. Tanto es así que, si una onda gravitacional pasa entre el púlsar y nuestro planeta, la distorsión espaciotemporal provocada por la onda debería generar una variación detectable en los tiempos de llegada de las señales del púlsar.
Otra diferencia entre LIGO/Virgo y NANOGrav reside en el tipo de fuentes gravitacionales analizadas. Hasta ahora, LIGO y Virgo han observado fuentes «puntuales», como colisiones de agujeros negros. NANOGrav, sin embargo, estudia de manera simultánea numerosos púlsares distribuidos por todo el cielo, por lo que se presta de manera natural a detectar un fondo de ondas gravitacionales.
La diferencia entre una fuente puntual y un fondo difuso es análoga a la que, por ejemplo, existe entre la luz proveniente de una estrella y el fondo cósmico de microondas. Mientras que la primera se debe a un objeto concreto y muy bien localizado, la segunda impregna todo el espacio y llega a la Tierra desde todas las direcciones del cielo. En el futuro, LIGO y Virgo también deberían poder detectar un fondo de radiación gravitatoria en los próximos años, al menos uno de origen astrofísico, que esperan poder detectarlo en los próximos años,
Una última distinción entre ambos experimentos es la frecuencia de las ondas gravitacionales que cada uno puede detectar. La sensibilidad de LIGO y Virgo es máxima para ondas gravitacionales con frecuencias del orden de unos 100 hercios. Tales ondas son justamente las que emiten las colisiones de estrellas de neutrones o agujeros negros de masa estelar, razón por la que son estos los eventos que hasta ahora han visto estos laboratorios. Por su parte, el principio en el que se basa NANOGrav permite detectar ondas gravitacionales con frecuencias muchísimo más bajas, en la banda de los nanohercios. Como consecuencia, el origen físico de las posibles ondas detectadas es necesariamente muy distinto.
Tras estudiar durante más de 12 años las pequeñas variaciones en los tiempos de llegada de las señales de 47 púlsares esparcidos por la Vía Láctea, NANOGrav ha detectado un patrón que podría ser indicativo de un fondo de ondas gravitacionales. La razón por la cual la señal no se considera concluyente es que, si realmente se trata de un fondo de radiación gravitatoria, las emisiones procedentes de púlsares cercanos deberían exhibir un tipo de correlación muy concreta. Esta correlación (de tipo cuadrupolar, en términos técnicos) constituiría la «prueba definitiva» de que la señal se debe a ondas gravitacionales, explica Siemens. Sin embargo, dicha correlación todavía no ha aparecido en los datos.
A pesar de ello, las propuestas teóricas para explicar el posible fenómeno no se han hecho esperar. Dos trabajos recientes publicados en Physical Review Letters argumentan que dicho fondo podría deberse a las ondas gravitacionales emitidas por cuerdas cósmicas, hipotéticas estructuras unidimensionales que, según varios modelos, podrían haberse generado en alguna de las transiciones de fase que tuvieron lugar en el universo temprano.
Por su parte, otro artículo publicado en la misma revista argumenta que, en caso de que sea real, el fondo de ondas gravitacionales observado por NANOGrav podría provenir de la formación de agujeros negros primordiales creados durante el período de inflación cósmica, la hipotética fase expansión exponencial que habría experimentado el universo durante los instantes posteriores a la gran explosión. Según el modelo de los autores, tales agujeros negros primordiales podrían además explicar la totalidad de la materia oscura, la cual se encontraría formada por agujeros negros con masas muchos órdenes de magnitud inferiores a la del Sol.
No todos los expertos ven plausible esta interpretación. Juan García-Bellido, investigador del Instituto de Física Teórica de Madrid que en el pasado ha estudiado este tipo de modelos, considera que, en caso de que la materia oscura esté formada por agujeros negros primordiales, lo más probable es que estos tuvieran una masa del orden de una masa solar.
Otros investigadores consideran que, si el fondo observado por NANOGrav es real, lo más probable es que se deba a colisiones de agujeros negros supermasivos, ya que se sabe que tales colisiones deberían generar ondas gravitacionales en la misma banda de nanohercios a la que es sensible el experimento.
En estos momentos NANOGrav está colaborando con otros sondeos de púlsares, uno en Europa y otro en Australia, con la intención de llegar a resultados concluyentes en los próximos meses, pero por ahora los indicios no son definitivos.
Artículo original: «The NANOGrav 12.5 yr data set: Search for an isotropic stochastic gravitational-wave background»; Zaven Arzoumanian et al. en The Astrophysical Journal Letters, vol. 905, art. L34, diciembre de 2020.
Fuente: Investigación y Ciencia, 4 febrero 2021.
Un sistema de 6 planetas desconcertante
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Utilizando una combinación de telescopios que incluye al Very Large Telescope, del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), un equipo de astrónomos ha revelado la existencia de un sistema que consta de seis exoplanetas, cinco de los cuales bailan a un extraño compás alrededor de su estrella central. Los investigadores creen que el sistema podría proporcionar pistas importantes sobre cómo los planetas, incluidos los del Sistema Solar, se forman y evolucionan.
La primera vez que el equipo observó TOI-178, una estrella a unos 200 años-luz de distancia, en la constelación de Sculptor, pensaron que habían visto dos planetas rodeándola en la misma órbita. Sin embargo, al echar un vistazo más de cerca, vieron algo completamente diferente. Los investigadores, de las universidades de Ginebra y Berna, tras llevar a cabo más observaciones, se dieron cuenta de que no había dos planetas orbitando la estrella a aproximadamente la misma distancia de ella, sino más bien múltiples planetas en una configuración muy especial.
La nueva investigación ha revelado que el sistema cuenta con seis exoplanetas y que todos, menos el más cercano a la estrella, son prisioneros de una rítmica danza mientras se mueven en sus órbitas. En otras palabras, están en resonancia. Esto significa que hay patrones que se repiten a medida que los planetas se mueven alrededor de la estrella, haciendo que algunos planetas se alineen cada pocas órbitas. Una resonancia similar se observa en las órbitas de tres de las lunas de Júpiter: Ío, Europa y Ganímedes. Ío, el más cercano de los tres a Júpiter, completa cuatro órbitas alrededor de Júpiter para cada órbita de Ganímedes, la más lenta, y dos órbitas completas por cada órbita de Europa.
Los cinco exoplanetas exteriores del sistema TOI-178 siguen una cadena de resonancia mucho más compleja, una de las más largas descubiertas hasta ahora en un sistema de planetas. Mientras que las tres lunas de Júpiter están en una resonancia de 4:2:1, los cinco planetas exteriores del sistema TOI-178 siguen una cadena de 18:9:6:4:3, es decir, mientras que el segundo planeta de la estrella (el primero en la cadena de resonancia) completa 18 órbitas, el tercer planeta desde el principio (segundo en la cadena) completa 9 órbitas, y así sucesivamente. De hecho, inicialmente los científicos sólo encontraron cinco planetas en el sistema, pero siguiendo este ritmo resonante calcularon dónde podría haber otro planeta adicional para buscarlo en cuando dispusieran de una ventana de observación.
Más que una curiosidad orbital, esta danza de planetas resonantes proporciona pistas sobre el pasado del sistema. Las órbitas de este sistema están muy bien ordenadas, por lo que sabemos que este sistema ha evolucionado de una forma suave desde su nacimiento. Si el sistema hubiera sufrido perturbaciones importantes en los momentos iniciales de su formación, por ejemplo, por un gran impacto, esta frágil configuración de órbitas no habría sobrevivido.
Aunque la disposición de las órbitas sea clara y bien ordenada, las densidades de los planetas son mucho más desordenadas. Parece que hay un planeta tan denso como la Tierra justo al lado de un planeta muy esponjoso, con la mitad de la densidad de Neptuno, seguido de un planeta con la densidad de Neptuno. Eso no es lo común: en nuestro Sistema Solar, por ejemplo, los planetas están perfectamente dispuestos, con los planetas rocosos y más densos más cerca de la estrella central y los esponjosos planetas gaseosos de baja densidad más alejados.
Según los autores del estudio, este contraste entre la armonía rítmica del movimiento orbital y las densidades desordenadas desafía la comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios.
Para estudiar la inusual arquitectura del sistema, el equipo utilizó datos del satélite CHEOPS, de la Agencia Espacial Europea, junto con el instrumento ESPRESSO, instalado en el telescopio VLT de ESO, y los telescopios NGTS y SPECULOOS, ambos situados en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile.
Dado que los exoplanetas son extremadamente difíciles de detectar directamente con telescopios, los astrónomos deben confiar en otras técnicas para detectarlos. Los principales métodos utilizados son los tránsitos por imágenes, observando la luz emitida por la estrella central, que se atenúa cuando un exoplaneta pasa delante de ella al observarla desde la Tierra, y las velocidades radiales, observando el espectro de luz de la estrella en busca de pequeños signos de bamboleos que ocurren a medida que los exoplanetas se mueven en sus órbitas. El equipo utilizó ambos métodos para observar el sistema: CHEOPS, NGTS y SPECULOOS para tránsitos y ESPRESSO para velocidades radiales.
Mediante la combinación de las dos técnicas, el equipo fue capaz de recopilar información clave sobre el sistema y sus planetas, que orbitan su estrella central mucho más cerca y mucho más rápido de lo que la Tierra orbita el Sol. El más rápido (el planeta más interior) completa una órbita en sólo un par de días, mientras que el más lento tarda unas diez veces más. Los seis planetas tienen tamaños que van desde aproximadamente 1 a 3 veces el tamaño de la Tierra, mientras que sus masas son de 1,5 a 30 veces la masa de la Tierra. Algunos de los planetas son rocosos, pero más grandes que la Tierra (Supertierras). Otros son planetas gaseosos, como los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar, pero mucho más pequeños (minineptunos).
Aunque ninguno de los seis exoplanetas encontrados se encuentra en la zona habitable de la estrella, los investigadores sugieren que, al continuar con la cadena de resonancia, podrían encontrar más planetas en esa zona o muy cerca. El Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que comenzará a funcionar esta década, podrá obtener imágenes directas de exoplanetas rocosos en la zona habitable de una estrella e incluso caracterizar sus atmósferas, proporcionándonos una oportunidad para conocer con mayor detalle sistemas como TOI-178.
En este trabajo de investigación han participado muchos científicos de ESO, y se ha presentado en el artículo científico “Six transiting planets and a chain of Laplace resonances in TOI-178”, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.
Fuente: Comunicado científico de ESO, eso2102es, 25 de enero de 2021
El mar del «Kraken», en Titán, puede tener 300 metros de profundidad
Situado a unos 1.500 millones de kilómetros de la Tierra, Titán, una gran luna del planeta Saturno, es un mundo gélido, pero cuenta con una espesa atmósfera rica en nitrógeno y su superficie se parece bastante a la de la Tierra, incluyendo también ríos y grandes lagos (o mares), solo que aquellos no son de agua sino de metano, etano y otras sustancias.
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Uno de esos grandes lagos de metano líquido es el Mar del Kraken. Unos astrónomos han realizado el cálculo más preciso hasta ahora de cuál debe ser la profundidad de tan singular mar extraterrestre.
El equipo de Valerio Poggiali, del Centro de Astrofísica y Ciencia Planetaria (CCAPS) adscrito a la Universidad Cornell en Estados Unidos, ha examinado minuciosamente los datos recolectados por la sonda espacial Cassini en uno de los últimos sobrevuelos de Titán que hizo en 2014. En el análisis resultante, publicado bajo el título «The Bathymetry of Moray Sinus at Titan’s Kraken Mare» en la revista académica Journal of Geophysical Research, todo apunta a que la profundidad en el Mar del Kraken debe ser, como mínimo, de unos 300 metros en su zona central.
El Mar del Kraken es importante por varias razones. Una de ellas es que en él se concentran alrededor del 80 por ciento de los líquidos de la superficie de esa luna.
La altura desde la superficie del mar hasta su fondo se calculó utilizando señales de radar de Cassini y midiendo en la señal devuelta a la nave los diferenciales de tiempo y el porcentaje de la señal determinando también la composición básica del mar.
La señal del radar en realidad no pudo penetrar hasta las profundidades del centro de Kraken Mare, lo que significa que el mar era más profundo que el rango esperado de 300 metros que los científicos estimaron para la distancia efectiva que la señal del radar pudo penetrar. Dado que el mar tiene el tamaño de los cinco Grandes Lagos combinados, no es de extrañar que la Cassini no pudiera encontrar el fondo del medio del mar. Sin embargo, pudo alcanzar las profundidades de Moray Sinus, que se observó a aproximadamente 85 m de profundidad.
Además, la atenuación de la señal que midieron apuntaba a algo inesperado: Kraken Mare en realidad está compuesto de más metano que etano. Los científicos esperaban que el etano dominara el mar, en gran parte debido a su tamaño y ubicación ecuatorial. De hecho, la composición de Kraken Mare es muy similar a la de otros lagos más pequeños de la región, con una hidrología de metano dominante.
Titan tiene un gran interés científico por diversos motivos. Uno de ellos es que representa un modelo de ambiente primitivo como el que tuvo la Tierra en su infancia. Dicho de otro modo, dejando aparte las diferencias en la temperatura y en la identidad química de las masas líquidas de la superficie, la Tierra fue en un pasado remoto como Titán.
En la imagen, un mosaico de falso color, elaborado a partir de datos infrarrojos recopilados por la nave espacial Cassini de la NASA, se muestran las diferencias en la composición de los materiales de la superficie alrededor de los lagos de hidrocarburos en Titán, la luna más grande de Saturno. Titán es el único otro lugar del Sistema Solar que sabemos que tiene líquido estable en su superficie, aunque sus lagos están hechos de etano y metano líquidos en lugar de agua líquida. Si bien hay un lago grande y algunos más pequeños cerca del polo sur de Titán, casi todos los lagos de Titán aparecen cerca del polo norte.
Los científicos mapearon los colores del infrarrojo cercano en el espectro de colores visibles. Al rojo en esta imagen se le asignó una longitud de onda de 5 micras (10 veces más que la luz visible), el verde de 2,0 micras (cuatro veces más largo que la luz visible) y el azul de 1,3 micras (2,6 veces más largo que la luz visible).
Se cree que las áreas naranjas son evaporitas, el equivalente en Titán de las salinas de la Tierra. Se cree que el material evaporado son sustancias químicas orgánicas originarias de las partículas de neblina de Titán que alguna vez se disolvieron en metano líquido. Aparecen de color naranja en esta imagen contra el fondo verdoso del típico lecho rocoso de hielo de agua de Titán.
Kraken Mare, que es el mar más grande de Titán y cubre aproximadamente la misma área que el Mar Caspio y el Lago Superior de la Tierra combinados, se puede ver extendiéndose con muchos zarcillos en la parte superior derecha. La gran zona oscura a la izquierda de Kraken es Ligeia Mare, el segundo mar más grande. Debajo de Ligeia, se encuentra Punga Mare, el tercer mar en tamaño de Titan. Numerosos otros lagos más pequeños salpican el área. El polo norte de Titán (marcado con las letras NP) se encuentra en la ubicación geográfica justo al lado de Punga Mare.
Otros lagos más pequeños también están etiquetados. Todos los datos que se muestran aquí fueron obtenidos por el espectrómetro de mapeado visual e infrarrojo de Cassini durante un sobrevuelo cercano de Titán el 12 de septiembre de 2013.
Hasta entonces, el espectrómetro solo pudo capturar vistas distantes, oblicuas o parciales de esta área. El sobrevuelo del 12 de septiembre de 2013 proporcionó una mejor geometría de visualización. Y la luz del Sol ya había comenzado a atravesar la oscuridad invernal que cubría el polo norte de Titán en el momento de la llegada de Cassini al sistema de Saturno hace nueve años. Una gruesa capa de neblina que una vez se cernió sobre el polo norte también se había disipado a medida que se acerca el verano del norte. Y, afortunadamente, el hermoso clima de Titán, casi sin nubes y sin lluvia, continuó durante este sobrevuelo.
Todavía hay en Titán muchos otros misterios pendientes de ser resueltos. Uno de ellos es el origen del abundante metano líquido. La luz solar que llega a Titán, unas 100 veces menos intensa que la que recibimos en la Tierra, pero todavía capaz de influir en la química de ese satélite, convierte constantemente el metano de la atmósfera en etano. Los cálculos indican que este proceso agotaría por completo las reservas de metano en la superficie de Titán en tan solo unos 10 millones de años, un abrir y cerrar de ojos en la escala geológica del tiempo.
Todo este análisis de datos y el desarrollo de hipótesis pueden incorporarse directamente al proceso de desarrollo de cualquier misión submarina futura a una de las lunas más grandes del Sistema Solar. Si bien habrá muchas consideraciones en el diseño de cualquier misión futura, ahora está claro que no importa el tamaño de la nave, tendrá mucho espacio para operar en los mares alienígenas para los que está diseñada.
Fuente: Nota de prensa de Universidad de Cornell, EE.UU., 20 enero 2021
La Vía Láctea tiene dos lobulos-burbuja fuera de su plano
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Peter Predehl, astrofísico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Garching, presentó en Nature, el 9 de diciembre de 2020, el análisis de esta imagen de los objetos más calientes del cielo que muestra claramente las burbujas de la Vía Láctea, esa brillante nube amarilla que se eleva decenas de miles de años-luz sobre el disco plano de la Vía Láctea, con una nube gemela más tenue extendiéndose en sentido opuesto. Son huellas de un posible cataclismo galáctico del pasado.
En la década de 1950, los astrónomos observaron por primera vez un arco que emitía ondas de radio suspendido sobre el plano galáctico (al «norte» de dicho plano). En las décadas siguientes, el «espolón del polo norte» (North Polar Spur) se ha convertido en una especie de test de Rorschach celeste. Algunos creen ver en este objeto las entrañas dispersas de una antigua estrella relativamente cercana, mientras que otros aprecian indicios de una explosión más imponente.
Esta controversia gira en torno al mayor quebradero de cabeza de cualquier astrónomo: al mirar al espacio, los investigadores no tienen percepción de la profundidad, sino que ven el mapa en dos dimensiones de un universo tridimensional.
Durante décadas, la mayoría de los astrónomos pensaron que el espolón del polo norte formaba parte de nuestro vecindario galáctico local. Algunos estudios concluyeron que estaba conectado con nubes de gas cercanas. Otros observaron cómo distorsionaba las estrellas de fondo y dedujeron que se trataba de un remanente de supernova, una nube de polvo que señala la lápida de una estrella muerta.
Sin embargo, Yoshiaki Sofue, astrónomo de la Universidad de Tokio, siempre ha pensado que el espolón tenía un aspecto extraño para ser una nube de restos estelares. En cambio, imaginó que el arco era un tramo de una enorme estructura invisible, formada por un par de burbujas a horcajadas sobre el centro de la galaxia.
En 1977, Sofue publicó unas simulaciones que producían nubes que concordaban bien con el espolón, y lleva desde entonces diciéndole a cualquiera que quiera escucharlo que el espolón en realidad se eleva decenas de miles de años-luz sobre el disco galáctico. El científico lo identificó con la onda de choque de una catástrofe galáctica acaecida hace millones de años.
Pero si Sofue estaba en lo cierto, también debería existir una estructura gemela al sur del plano galáctico. Los astrónomos no hallaron ningún rastro de esa otra estructura, y la mayoría de ellos permanecieron escépticos.
Entonces, en 2010, el telescopio espacial Fermi captó el tenue brillo en rayos gamma de dos enormes lóbulos, cada uno de los cuales se extiende unos 20.000 años-luz desde el centro de la galaxia. Eran demasiado pequeños para explicar el espolón del polo norte, pero por lo demás se parecían a las nubes de gas caliente de tamaño galáctico que había pronosticado Sofue. Los astrónomos comenzaron a dudar: si la galaxia tenía al menos un par de burbujas, ¿podía ser el espolón parte de un segundo conjunto?
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Tras el descubrimiento de las burbujas de Fermi, la situación cambió de manera drástica. Las nuevas imágenes han consolidado aún más el cambio de opinión. Proceden de eROSITA, un telescopio espacial de rayos X que se lanzó en 2019 para estudiar el efecto de la energía oscura en los cúmulos de galaxias. El equipo de eROSITA publicó un mapa preliminar en junio, fruto de los primeros seis meses de observaciones del telescopio.
El mapa muestra dos burbujas de rayos X con una altura estimada de 45.000 años-luz, que envuelven las burbujas de Fermi de rayos gamma. Los rayos X provienen de un gas que se encuentra a temperaturas de entre 3 y 4 millones de kelvin y se expande hacia fuera a una velocidad de 300 o 400 kilómetros por segundo. La burbuja del norte se corresponde perfectamente con el espolón, y lo que es más: la existencia de su imagen especular en el sur también resulta evidente, de acuerdo con las predicciones de Sofue.
Aun así, sigue siendo difícil explicar todas las observaciones del espolón del polo norte; por ejemplo, podría ser que un remanente de supernova cercano se hubiera situado por casualidad delante de las burbujas de rayos X, lo que conferiría cierta validez a ambas interpretaciones. En septiembre, Das y sus colaboradores usaron observaciones recientes de estrellas distantes para mostrar que hay alguna nube de polvo a unos 450 años-luz de distancia (a tiro de piedra, en términos galácticos).
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Pero el significado de las burbujas observadas por eROSITA sí está claro: algo explotó en el centro de la Vía Láctea hace entre unos 15 y 20 millones de años, en torno a la misma época en que las hienas y las comadrejas aparecían en la Tierra.
Queda explicar la explosión: si tenemos en cuenta la energía necesaria para dar lugar a nubes tan grandes y calientes, hay dos posibles fuentes.
Una posibilidad es que decenas de miles de estrellas surgieran y estallaran rápidamente, un comportamiento que sabemos que se produce en las galaxias con brotes estelares (galaxias starburst). Pero las burbujas parecen bastante puras, sin la pesada metralla atómica con la que una cohorte de estrellas en explosión debería haberlas salpicado. La abundancia de metales es muy baja, para haber sido producidas por brotes estelares.
El otro sospechoso es el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la galaxia. Ese monstruo de 4 millones de masas solares está relativamente tranquilo hoy en día. Pero si en un momento dado una gran nube de gas hubiera pasado demasiado cerca, el agujero negro podría haberse encendido como un foco.
El agujero negro se habría dado un festín con la desafortunada transeúnte, engullendo la mitad de la nube mientras la energía de la otra mitad salía disparada por encima y por debajo del disco. Eso habría inflado las burbujas de rayos X y quizás también las burbujas de Fermi, aunque ambos pares podrían corresponder a distintos episodios de actividad.
Los astrónomos llevan tiempo observando otras galaxias que emiten chorros por encima y por debajo de sus discos, y se preguntaban por qué los agujeros negros supermasivos centrales de esas galaxias se agitan de manera mucho más violenta que el nuestro. Las burbujas de Fermi, y ahora las burbujas de eROSITA, sugieren que la principal diferencia podría ser simplemente el paso del tiempo.
China trae a la Tierra 1.731 gramos de muestras lunares
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Según la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA), la sonda espacial Chang’e-5 de China trajo a la Tierra alrededor de 1.731 gramos de muestras tomadas en la Luna, de la zona de Mons Rümker. Es el tercer país en lograr traer muestras, tras EEUU y Rusia.
La sonda robótica Chang’e-5, que comprendía un orbitador y módulos de aterrizaje, ascenso y retorno, fue lanzada el 24 de noviembre de 2020. La cápsula de retorno aterrizó en la región autónoma de Mongolia Interior tres semanas después, trayendo consigo las muestras lunares de una zona volcánica de la Luna llamada Mons Rümker, en Oceanus Procellarum.
El cargamento ha sido transferido al laboratorio de muestras lunares en los Observatorios Astronómicos Nacionales controlados por la Academia de Ciencias de China.
Fuente: noticia de Europa Press recogida de agencia espacial china el 21de diciembre de 2020
Una galaxia fósil dentro de la Vía Láctea: Heracles, el Kraken y otros episodios de nuestra historia
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Un grupo de investigadores liderados por Danny Horta ha descubierto los restos de una galaxia fósil en el corazón de la Vía Láctea. El hallazgo puede suponer todo un empujón para comprender cómo se ha ido transformando nuestra galaxia hasta llegar al aspecto que podemos observar en la actualidad.
El descubrimiento se ha realizado con ayuda de los datos del Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), y plantea que otra galaxia pudo chocar con nuestra galaxia hace unos 10.000 millones de años, cuando este rincón del universo estaba todavía en su infancia.
Le han dado el nombre de Heracles, por el héroe griego que obtuvo el don de la inmortalidad. Los restos de Heracles suponen la tercera parte del halo esférico de la Vía Láctea.
No es una cifra despreciable, por lo que es inevitable preguntarse por qué no se había logrado observar hasta ahora. El problema, al parecer, es que se encuentra en el interior de la galaxia. Para detectarla, según han explicado, ha sido necesario analizar la composición química y el movimiento de decenas de miles de estrellas en el centro de la galaxia. Algo muy difícil de llevar a cabo por la presencia de nubes de polvo interestelar. Con el experimento APOGEE, pueden observar a través de ese polvo y observar el corazón de la Vía Láctea con más detalle.
APOGEE es capaz de llevar a cabo esa observación al utilizar el espectro de infrarrojo cercano. A diferencia de la luz visible, esa parte del espectro electromagnético no se ve oscurecida por la presencia de polvo. A lo largo de los diez años de observaciones, APOGEE ha logrado medir el espectro de más de medio millón de estrellas en la Vía Láctea. En ella se incluye el centro, que hasta ahora era difícil de observar debido al polvo interestelar. Con una variedad de datos tan grande, es posible encontrar anomalías, que podrán llevar a hallazgos como este.
Los investigadores han separado las estrellas de Heracles, la galaxia fósil, y de la Vía Láctea en función de su composición y química y su velocidad, según los datos registrados por APOGEE. Tras analizar decenas de miles de astros, vieron varios cientos que tenían una composición química y velocidad muy diferentes. La única explicación posible es que procedían de una galaxia diferente. Al analizarlas en detalle, pudieron determinar cuál era la ubicación de esa vieja galaxia y determinar también cuál era su historia.
Las galaxias evolucionan y son el resultado de las colisiones de galaxias más pequeñas a lo largo del tiempo. Los restos de esas galaxias precursoras se suelen encontrar en el halo exterior de la Vía Láctea. Se trata de una nube gigantesca de estrellas muy dispersas, que rodea a lo que es la galaxia en sí misma. Como la Vía Láctea fue creciendo de dentro hacia fuera, para encontrar las primeras colisiones es necesario observar las partes centrales del halo, que se encuentran en el interior del disco y la protuberancia central.
En la actualidad, las estrellas que originalmente pertenecían a Heracles suponen aproximadamente la tercera parte de la masa del halo de la Vía Láctea. Algo que apunta, según explican los investigadores, a que la colisión tuvo que ser una de las más destacadas que ha sufrido nuestra galaxia a lo largo de su historia. Eso, a su vez, podría indicar que la Vía Láctea es poco común: la mayor parte de las galaxias espirales masivas, como la nuestra, han tenido vidas mucho más tranquilas en comparación.
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El hecho de encontrar una galaxia fósil en el interior de la Vía Láctea es intrigante por las oportunidades que presenta. APOGEE ya casi ha completado su misión de diez años de observación, pero hay otras que ya están en camino. El SDSS está ya en su quinta fase de proyecto, en la que continúan recopilando datos de la Vía Láctea. Según han explicado, el proyecto Milky Way Mapper, que ya está en funcionamiento, será capaz de medir el espectro de hasta diez veces más estrellas de las que fueron observadas con el proyecto anterior.
Lo hará tanto en el espectro infrarrojo cercano como en luz visible. En ocasiones por separado y, en otros casos, en ambas longitudes de onda. Por lo que, en los próximos años, a medida que se vayan publicando más datos, es inevitable preguntarse qué más descubrimientos podrían esperarnos. Entender cómo se forma, y evoluciona, una galaxia como la Vía Láctea permite reconstruir el pasado de nuestra galaxia, pero además, sirve para comprender mejor cómo evolucionan las galaxias espirales, en general, a lo largo de su vida.
De Heracles, la galaxia fósil descubierta en este caso, no hay mucho más que destacar. Lo más importante, probablemente, es el hecho de que es posible, observando en los lugares adecuados, descubrir las huellas de fenómenos que tuvieron lugar mucho antes, incluso, de la formación del Sistema Solar. Algo sucedido hace 10.000 millones de años es todavía detectable gracias a las características y movimiento de un grupo de estrellas. Ya se conocen una docena de colisiones en la historia de nuestra galaxia, y es probable que se descubran más en los próximos años.
Aunque se la ha llamado Heracles, la galaxia que describen Horta y sus colegas se parece muchísimo a otro resto de galaxia antigua descubierta recientemente, llamada «El Kraken».
Tanto Heracles como Kraken se habrían encontrado con nuestra galaxia hace unos 10 mil millones de años en una trayectoria orbital similar, y sus estrellas habrían tenido composiciones químicas similares. Sin embargo, los investigadores advierten que Heracles es casi tres veces más masivo que lo que se supone que es Kraken.
Si bien Heracles es el verdadero remanente de un sistema estelar, el Kraken es una predicción basada en una comparación estadística de simulaciones numéricas con las propiedades del sistema de cúmulos globulares galácticos. Aunque algunas de las propiedades de Heracles coinciden con esa predicción, no está claro aún si los cúmulos globulares que apoyan las predicciones sobre el Kraken están asociados con Heracles.
Al final, es posible que Heracles resulte ser el Kraken, pero es necesaria una identificación convincente con datos adicionales (como el que Gaia acaba de publicar la semana pasada) y más simulaciones numéricas.
Para resumir el recorrido histórico de las interacciones de la Vía Láctea, incorporamos este otro artículo relacionado:
Los astrónomos han reconstruido la historia de las mayores fusiones de la Vía Láctea y han descubierto que nuestra galaxia ha absorbido cinco grandes galaxias satélites en los últimos 12.000 millones de años.
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Nuestra galaxia es vieja, casi tan vieja como el propio universo. Pero no comenzó como una espiral de estrellas alrededor de un centro con forma de cacahuete. Creció con el tiempo, acumulando estrellas en colisiones con otras galaxias y formando estrellas a partir del gas entrante.
Unificar los detalles de esta historia es un objetivo importante de los astrónomos, y otro equipo investigador formado por Diederik Kruijssen (Universidad de Heidelberg, Alemania y Harvard) y sus colegas ha propuesto una versión de esta historia, ahora publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Para echar un vistazo al pasado, Kruijssen y sus colegas examinaron los cúmulos globulares. Estas antiguas bolas de estrellas densamente empaquetadas fueron peones de la historia, que acompañaron a las galaxias satélites cuando fueron integradas en la Vía Láctea. Ahora orbitan en gran parte fuera del disco de nuestra galaxia en el halo estelar. Los astrónomos conocen al menos 150 de ellos.
Muchos cúmulos globulares se formaron justo donde están, pero las órbitas de un subconjunto de ellos sugieren que son extraños a la galaxia. Estos cúmulos no tienen tantos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, conocidos por los astrónomos como metales, lo que indica su origen en galaxias más pequeñas en lugar de la Vía Láctea más grande y enriquecida con metales.
Para comprender cuándo ocurrió y de dónde procedían estos cúmulos globulares, el equipo de Kruijssen se basó en un conjunto de simulaciones cosmológicas ampliadas llamadas E-MOSAICS. Estas simulaciones muestran la evolución de galaxias similares a la Vía Láctea a medida que canibalizan galaxias más pequeñas, absorbiendo sus cúmulos globulares. En ese complicado proceso, las órbitas de los cúmulos globulares se reorganizan por completo.
Los investigadores se sirvieron de la Inteligencia Artificial, entrenando una red neuronal artificial en E-MOSAICS, enseñándola a relacionar las propiedades de los cúmulos globulares y su galaxia de origen. El resultado es una historia de las fusiones más significativas con otras galaxias:
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La historia probable es la siguiente:
Primero apareció una galaxia apodada “Kraken”, que colisionó con nuestra galaxia hace unos 11 mil millones de años. Aunque no fue la más masiva que encontró la Vía Láctea, fue la más significativa con respecto a la masa de nuestra galaxia en ese momento. Contribuyó con al menos 13 cúmulos globulares a la Vía Láctea (>13GCs en la imagen).
Mil millones de años más tarde llegó una galaxia más pequeña cuyos restos se ven como un riachuelo de estrellas apodado los arroyos Helmi; trajo consigo al menos cinco cúmulos globulares.
Otras dos pequeñas galaxias se unieron a la nuestra en rápida sucesión, apodadas “Sequoia” y “Gaia-Enceladus”, acompañadas de al menos 3 y al menos 20 cúmulos globulares, respectivamente.
La adquisición más reciente fue la enana de Sagitario, que se unió a nosotros hace 7 mil millones de años. Además de los siete cúmulos globulares que trajo consigo, los restos de la galaxia también son visibles como lazos de estrellas que rodean nuestra galaxia en órbitas casi polares.
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Anteriormente se pensaba que Gaia-Enceladus era la colisión más grande. Sin embargo, la fusión con Kraken tuvo lugar hace 11 mil millones de años, cuando la Vía Láctea era cuatro veces menos masiva, por lo que debió transformar completamente el aspecto de la Vía Láctea en ese momento. Es posible que ocurrieran muchas otras colisiones galácticas más pequeñas que no contribuyeron a los cúmulos globulares, pero este estudio no fue diseñado para catalogarlos.
Curiosamente, aunque estas colisiones de galaxias representan los eventos más importantes de la historia de la Vía Láctea, solo contribuyeron con alrededor de mil millones de estrellas, aproximadamente la masa del halo estelar, pero poco en comparación con el disco espiral. La mayoría de nuestras estrellas se formaron dentro de nuestra galaxia.
Sin embargo, hay algunas advertencias filosóficas a tener en cuenta:
Primero, aunque el estudio se basa en simulaciones de galaxias que en promedio son como la Vía Láctea, la galaxia «promedio» podría no existir, lo que significa que cada galaxia tiene sus propias peculiaridades. Las simulaciones no solo asumen una Vía Láctea «promedio», sino que también asumen un universo específico. Otras simulaciones, y hay una amplia gama de ellas, pueden dar resultados diferentes. De hecho, el estudio de la historia de la formación de las galaxias está inspirado en parte por el deseo de probar si los universos simulados reflejan la realidad.
Queda comprobar mediante una futura investigación independiente si está de acuerdo o en desacuerdo con el historial de fusiones presentado en este estudio. Es evidente que todavía queda mucho trabajo por hacer para reconstruir la desordenada historia de nuestra galaxia, pero estos resultados proporcionan un marco coherente para continuar.
Fuente: Recopilación de dos artículos:
Sky&Telescope, de 11 diciembre
Sky&Telescope, de 13 noviembre 2020
Nueva medición de la constante de estructura fina
Un equipo de físicos ha determinado el valor de la constante de estructura fina con una precisión inédita. El resultado restringe las posibilidades de que existan nuevas partículas en la naturaleza.
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De las constantes fundamentales, la velocidad de la luz, c, se lleva toda la fama. Y sin embargo, su valor numérico no nos dice nada sobre la naturaleza; de hecho, difiere según se mida en metros por segundo o en kilómetros por hora. La constante de estructura fina, por el contrario, no tiene dimensiones o unidades. Es un número puro clave para el universo, «un número mágico que aparece sin que el hombre entienda cómo», en palabras de Richard Feynman. Paul Dirac consideraba el origen de este número «el problema más fundamental que queda por resolver en la física».
Numéricamente, la constante de estructura fina, denotada por la letra griega α (alfa), se aproxima mucho a 1/137. Este cociente aparece de manera habitual en las fórmulas que gobiernan la luz y la materia. Según Eric Cornell, premio Nobel en 2001 y físico de la Universidad de Colorado en Boulder y del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , «Es como en la arquitectura, donde tenemos la proporción áurea. En la física de la materia de baja energía (átomos, moléculas, química, biología) siempre tenemos una proporción entre las cosas más grandes y las más pequeñas. Y esos cocientes suelen ser potencias de la constante de estructura fina».
Dicha constante aparece por todas partes porque caracteriza la intensidad de la fuerza electromagnética, que afecta a las partículas cargadas, como los electrones y los protones. «En nuestro día a día, todo está relacionado con la gravedad o el electromagnetismo. Y es la razón por la que alfa es tan importante», explica Holger Müller, físico de la Universidad de California en Berkeley.
Debido a que el valor 1/137 es pequeño, el electromagnetismo es débil. Como consecuencia, las partículas cargadas forman átomos con mucho espacio vacío, cuyos electrones orbitan a distancia y escapan fácilmente, lo cual permite los enlaces químicos. Por otro lado, la constante también es lo bastante grande: los físicos han argumentado que si fuera alrededor de 1/138, las estrellas no podrían crear carbono, y no existiría la vida tal como la conocemos.
Los físicos han renunciado en cierta medida a una obsesión centenaria sobre el origen del valor concreto de alfa: ahora reconocen que las constantes fundamentales podrían ser aleatorias y haber quedado fijadas en «lanzamientos de dados cósmicos» durante el nacimiento del universo.
Pero los físicos también quieren medir la constante de estructura fina con la mayor precisión posible. Dado que es tan ubicua, esa medición les permite poner a prueba su teoría de las interrelaciones entre las partículas elementales, el imponente conjunto de ecuaciones conocido como el modelo estándar de la física de partículas.
Cualquier discrepancia entre mediciones ultraprecisas de las cantidades relacionadas con el modelo estándar podría apuntar a la existencia de nuevas partículas o efectos no incluidos en sus ecuaciones. Cornell considera que este tipo de medidas de precisión constituyen una tercera vía para descubrir experimentalmente el funcionamiento del universo, junto con los colisionadores de partículas y los telescopios.
En un artículo publicado en febrero en Nature, un equipo de cuatro físicos del Laboratorio Kastler Brossel de París, dirigido por Saïda Guellati-Khélifa, detalla una nueva medición de la constante de estructura fina, la más precisa realizada hasta la fecha. El equipo determinó el valor de la constante con una precisión de 11 cifras, hallando que 1/α = 137,035999206 (± 0,000000011).
Con un margen de error de tan solo 81 partes por billón, este nuevo valor es casi tres veces más preciso que la mejor medición previa, realizada en 2018 por el equipo de Müller en Berkeley, los principales competidores del grupo de París. (Antes de este resultado de Müller, la medición más precisa también la había llevado a cabo Guellati-Khélifa, en 2011).
Guellati-Khélifa se ha pasado los últimos 22 años mejorando su experimento. Para determinar la constante de estructura fina, estudia el retroceso que experimentan los átomos de rubidio al absorber un fotón. (Müller hace lo mismo con átomos de cesio.) La velocidad de retroceso revela la masa de los átomos de rubidio, la cantidad más difícil de medir de las que conforman una sencilla fórmula para la constante de estructura fina.
El grupo de París comienza enfriando los átomos de rubidio casi hasta el cero absoluto, y luego los deja caer en una cámara de vacío. A medida que cae la nube de átomos, los investigadores emplean pulsos láser para poner los átomos en una superposición cuántica de dos estados, correspondientes a haber absorbido o no un fotón. Esas dos posibles versiones de cada átomo describen trayectorias separadas hasta que otros pulsos láser vuelven a combinar las dos mitades de la superposición.
Cuanto más retroceda un átomo al absorber un fotón, mayor será su diferencia de fase con respecto a la versión de sí mismo que no ha interaccionado con la luz. Los investigadores miden esa diferencia para determinar la velocidad de retroceso de los átomos. A partir de la velocidad de retroceso, extraen la masa del átomo, la cual interviene de manera directa en la determinación de la constante de estructura fina.
En esos experimentos tan precisos, cada detalle importa. Hay muchas fuentes de posibles errores, incluyendo la gravedad y la fuerza de Coriolis generada por la rotación de la Tierra, que se cuantifican y compensan de manera minuciosa. Gran parte del error procede de aspectos relacionados con el láser, un instrumento que los investigadores llevan años perfeccionando.
Sorprendentemente, el nuevo valor difiere del que obtuvo Müller en 2018 en la séptima cifra decimal, una discrepancia mayor que el margen de error de cualquiera de las dos mediciones. Esto significa, a no ser que exista alguna diferencia fundamental entre el rubidio y el cesio, que uno de los resultados (o los dos) está afectado por un error que no se ha tenido en cuenta. La medición del grupo de París es más precisa, así que tiene prioridad por ahora, pero ambos grupos mejorarán sus montajes experimentales y lo intentarán de nuevo.
Aunque las dos mediciones difieren, se ajustan muy bien al valor de alfa que se infiere a partir de mediciones precisas del factor g del electrón (una constante relacionada con su momento magnético) o de la fuerza que experimenta el electrón en un campo magnético. Es posible relacionar matemáticamente la constante de estructura fina con el factor g. Si hubiera algún efecto físico no reflejado en las ecuaciones del modelo estándar, obtendríamos una respuesta discrepante.
En cambio, los resultados de ambos métodos concuerdan a la perfección, lo que descarta en gran medida algunas propuestas sobre la existencia de nuevas partículas. La coincidencia entre las mejores mediciones del factor g y el valor obtenido por Müller en 2018 fue aclamada como el mayor triunfo del modelo estándar, y el nuevo resultado de Guellati-Khélifa concuerda aún mejor, tratándose del acuerdo más preciso, hasta la fecha, entre teoría y experimento.
Aun así, ella y Müller se han propuesto continuar haciendo progresos. El grupo de Berkeley ha cambiado el láser por uno con un haz más ancho, lo cual permitirá que interaccione con la nube de átomos de cesio de manera más uniforme, mientras que el grupo de París pretende reemplazar su cámara de vacío, entre otras mejoras. Hay que invertir mucho esfuerzo en realizar mejoras tan pequeñas, pero es necesario ser riguroso y honesto para medidas tan importantes.
Los investigadores destacan que nadie puede fabricar por sí solo un acelerador de partículas de alta energía, como el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Pero al construir un instrumento ultrapreciso en lugar de uno ultraenergético, es posible hacer mediciones relevantes para la física fundamental, con tan solo tres o cuatro personas.
El Sol, 2000 años-luz más cerca del centro de la Vía Láctea
Cósmicamente, estamos en nuestra galaxia de origen, generalmente conocida como la Vía Láctea. El centro de nuestra galaxia está marcado por un agujero negro supermasivo, que el Sol orbita a una distancia de unos 30.000 años-luz. La distancia oficial, establecida por la Unión Astronómica Internacional en 1985, es de 27.700 años-luz. Pero un nuevo estudio confirmó que en realidad estamos un poco más cerca del agujero negro.
Es difícil saber dónde estamos en la galaxia. Por un lado, estamos en medio de todo, y una buena parte de nuestra vista está bloqueada por una región de gas y polvo conocida como el zona de anulación. No podemos simplemente salir de nuestra galaxia y señalar nuestra ubicación en un mapa. La tarea es tan difícil que hace sólo un siglo que Harlow Shapley determinó por primera vez el Sol no está cerca del centro de la Vía Láctea.
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La mejor forma de determinar nuestra ubicación es medir la posición y el movimiento de muchas estrellas. Es más fácil decirlo que hacerlo porque el movimiento es relativo. Mientras que las estrellas cercanas orbitan la Vía Láctea, también lo hace el Sol, y solo podemos medir el movimiento de una estrella en relación con nosotros. Además, las estrellas no siguen la misma órbita general. Algunas tienen órbitas más circulares y otras menos. Hace falta medir las suficientes para determinar el movimiento del Sol en relación con la galaxia en su conjunto. Pero es este tipo de medición el que nos ha dado la distancia oficial de la IAU.
Para obtener una mejor medición de nuestra ubicación, el equipo utilizó una técnica conocida como interferometría de línea de base muy larga (VLBI). Se trata de una serie de antenas de radio muy separadas que trabajan juntas para observar un objeto. La luz de un objeto llega a cada antena en momentos ligeramente diferentes. Al medir el tiempo de las señales, el equipo puede identificar la ubicación del objeto. En este caso, el equipo utilizó el VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA), que tiene antenas esparcidas por todo el archipiélago japonés. VERA puede señalar la ubicación de una estrella dentro de los 10 microsegundos de arco, que es aproximadamente equivalente al ancho de un céntimo en la superficie lunar.
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VERA ha medido la posición y el movimiento de casi un centenar de estrellas en nuestro vecindario galáctico. A partir de esos datos, el equipo determinó que el Sol está a 25.800 años-luz del centro galáctico. También determinaron que orbita a través de la galaxia a una velocidad de 227 km/s, que es un poco más rápido que el valor oficial de 220 km/s.
Esta es solo la primera publicación de datos del equipo, por lo que podemos esperar que su medida sea más precisa con el tiempo. VERA también colaborará con la Red VLBI de Asia Oriental (EAVN), que tiene antenas en Corea del Sur y China. A partir de ahí, el equipo podrá precisar estrellas dentro de 0,5 micro-segundos de arco. Así, en un futuro cercano, estaremos un poco más cerca de saber exactamente dónde estamos.
La muerte de las galaxias
El hallazgo de una galaxia distante que se encuentra expulsando ingentes cantidades de gas podría obligar a reconsiderar por qué las grandes galaxias dejan de formar nuevas estrellas.
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Un equipo internacional de astrónomos ha detectado una galaxia masiva en el universo distante en el momento en que se encuentra expulsando ingentes cantidades de gas molecular, la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas. La velocidad a la que se está produciendo esa eyección de material es tan elevada que, sumada al intenso ritmo de formación estelar que aún experimenta la galaxia, los investigadores estiman que esta se quedará sin gas para producir nuevas estrellas en apenas unas decenas de millones de años, un abrir y cerrar de ojos en términos astronómicos.
El principal resultado del nuevo trabajo es el mecanismo propuesto por los investigadores para explicar esa veloz expulsión de material. Según los autores, dicho proceso se debería a que la galaxia observada estaría experimentando una fusión con otra galaxia vecina, lo que habría causado la eyección de gas debido a las fuerzas de marea generadas por el choque entre ambas. El hallazgo, publicado en Nature Astronomy, cuestiona la relevancia de algunos de los mecanismos propuestos hasta ahora para explicar el rápido «enfriamiento» que experimentan muchas grandes galaxias.
Una pregunta para la que hasta ahora los astrónomos carecen de respuesta definitiva es el proceso por el que muchas galaxias masivas dejan súbitamente de producir nuevas estrellas. Al respecto, dos mecanismos considerados relevantes son los vientos estelares generados por las estrellas recién formadas y la actividad del agujero negro central, los cuales agitarían y expulsarían el gas frío de la galaxia e impedirían que este condensase y siguiese formando estrellas. El nuevo trabajo, liderado por la astrónoma de la Universidad de Durham Annagrazia Puglisi, no pone en duda la existencia de tales procesos, pero sí concluye que su importancia podría haberse sobreestimado.
La galaxia en cuestión se conoce como ID2299 y presenta un desplazamiento al rojo de z=1,4, lo que implica que los investigadores la están observando hoy tal y como era cuando el universo apenas tenía unos 4.500 millones de años, o un tercio de su edad actual. A partir de observaciones efectuadas con el Gran Conjunto Milimétrico/Submilimétrico de Atacama (ALMA), en Chile, los investigadores han estimado que ID2299 está expeliendo cerca de la mitad de su gas molecular al «asombroso» ritmo de unas 10.000 masas solares al año.
La razón que ha llevado a los autores a explicar dicho proceso en términos de una colisión entre galaxias ha sido la asociación entre el gas expulsado y un «brazo de marea». Estas estructuras, también conocidas como «colas de marea», son regiones de aspecto filamentoso que salen del cuerpo central de una galaxia y que, desde hace tiempo, se sabe que son causadas por la interacción gravitatoria entre dos galaxias cercanas.
Los autores identificaron ID2299 al analizar una muestra de 123 galaxias pertenecientes aproximadamente a la misma época cósmica. A partir de un análisis estadístico de dicha muestra, los investigadores han calculado la frecuencia con que cabría esperar fenómenos de marea similares al observado en ID2299. Dicha frecuencia resulta ser compatible con la cantidad de galaxias que, en dicha época cósmica, se cree que deberían experimentar un parón súbito en su proceso de formación estelar. Esto podría obligar a revisar la comprensión de por qué «mueren» las galaxias.
En su artículo, los investigadores argumentan que el material expelido en estos eventos de marea puede presentar características observacionales muy parecidas a las expulsiones de gas asociadas a vientos estelares o a la actividad del agujero negro central. Como consecuencia, varios de los procesos identificados hasta ahora como tales podrían corresponder en realidad a disrupciones de marea. La prevalencia de los vientos podría haber sido sobreestimada, por lo que quizá haya que reconsiderar al menos una parte de la bibliografía dedicada a las expulsiones de material y su impacto general en la evolución de las galaxias.
El agujero negro más antiguo hasta la fecha
Descubren un cuásar que ya existía cuando el universo tenía tan solo unos cientos de millones de años, algo difícil de explicar con las teorías actuales sobre la formación de agujeros negros.
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Un equipo liderado por Feige Wang, de la Universidad de Arizona, ha localizado el cuásar más distante y antiguo que se conoce hasta la fecha. El objeto, denominado J0313-1806, es tan remoto, que su luz ha tardado 13.030 millones de años en llegar a la Tierra.
Como informan los astrónomos en The Astrophysical Journal Letters, el cuásar, alimentado por un agujero negro supermasivo, se observa en el estado en que se encontraba 670 millones de años después de la gran explosión. Así pues, J0313-1806 nos permite echar un vistazo a los primeros tiempos del universo, que en ese momento solo había alcanzado alrededor del 5 por ciento de su edad actual de 13.700 millones de años.
Los cuásares son los centros extremadamente brillantes de las galaxias activas. Su alta luminosidad se debe a que el enorme agujero negro que albergan devora grandes cantidades de materia de sus alrededores y crea un disco de acreción, un gigantesco remolino de materia en torno al agujero. En este proceso, el disco de acreción se calienta mucho, y emite ese calor en forma de radiación a lo largo de todo el espectro electromagnético, lo que confiere al cuásar una luminosidad extrema.
El cuásar J0313-1806 brilla unas 1000 veces más que toda la Vía Láctea y está alimentado por un gigantesco agujero negro más de 1600 millones de veces más masivo que el Sol. Los astrónomos han calculado un desplazamiento al rojo de z=7,642 para este objeto. El desplazamiento al rojo da una idea de la distancia a la que se encuentra un objeto cósmico, y también de su edad. Cuanto mayor sea desplazamiento al rojo, más distante y antiguo es el cuerpo celeste. Así, su luz ha viajado unos 13.030 millones de años por el cosmos antes de llegar a nuestros telescopios.
Para Wang y su equipo, el hallazgo plantea muchos interrogantes sobre cómo pudieron formarse este tipo de objetos tan pronto en la historia del universo. Los agujeros negros que surgieron a partir de las primeras estrellas masivas no pudieron crecer tanto en unos pocos cientos de millones de años. Los astrónomos no habían observado nunca una interacción tan temprana entre un agujero negro y la galaxia que lo circunda.
El cuásar más distante que se conocía hasta ahora fue descubierto en 2017. Su luz tardó 13.010 millones de años en llegar hasta nosotros y en su seno albergaba un agujero negro de unos 800 millones de masas solares.
Wang y sus colaboradores llevaron a cabo la observación con una serie de grandes telescopios repartidos alrededor del mundo, entre ellos el Géminis Norte de Hawai y el Géminis Sur de Chile.
Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo.
34 Comentarios
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domingo 14 marzo, 2021 @ 7:34 pm
He empezado con la noticia del calentamiento y la de las ondas gravitacionales, muy relevante si se confirma ésta última.
domingo 14 marzo, 2021 @ 10:37 pm
Me lo he leído todo y me ha satisfecho la explicación del origen de los chorros helicoidales que son expulsados desde los polos del HS perpendicularmente al plano del disco de acreción, sin otra razón que la pura vanidad de haber acertado en mi suposición de que así fuera que expongo por ahí, en algún comentario.
jueves 18 marzo, 2021 @ 11:15 am
Sobre «El agua de la Luna…»: Entonces es posible que el agua del satélite de Europa se la deba a Júpiter… ¿?
viernes 19 marzo, 2021 @ 12:44 pm
Sobre «2020, el año…» agradezco que se mencione la superpoblación. En cierto modo, he dado ejemplo, pues de mi matrimonio solo han salido dos nietos, sin visos de que la cosa pueda repetirse; aunque no hemos disminuido el total, que sería lo ideal, tampoco hemos aumentado.
Por otra parte parte, ya prohibí a mis hijos hacerme regalos en cualquier tipo de festividad hace tiempo: comprendo que la gente tiene que trabajar, pero los regalos significan quitar de la Tierra recursos limitados, salvo que fuesen flores, cestos y cosas así.
Pues eso.
sábado 20 marzo, 2021 @ 9:22 am
Sobre «El posible indicio…», abogo por los ANP, ya que según mis burdos cálculos están tragando materia, por ejemplo ENs, constantemente
en un número inimaginable; algo así como tres cada mes solo de estas, más cualesquiera de otras estrellas, más toda la materia ordinaria (para poder suponer que constituyen la materia oscura) que se les acerque, sea grande o pequeña.
domingo 21 marzo, 2021 @ 11:14 am
Sobre «Un sistema de 6 planetas…». Hombre lo que me ha hecho gracia es lo del planeta «esponjoso». ¿Desprende algún líquido al espacio cuando le estrujan las posibles fuerzas de marea?
Sobre «El mar de K.rak.en…», que no cuenten conmigo para una inmersión.
domingo 21 marzo, 2021 @ 11:53 am
Sobre «La vía Láctea tiene…», abogo por el AN supermasivo y distintos episodios. Parece lo más lógico. Creo que nuestro ANS ha de tener un disco de acreción en el mismo plano medio que la Vía Láctea y que ha de rotar sobre la perpendicular muy coincidente con la galáctica. También, creo que su inactividad actual se debe a que ha consumido toda la materia cercana, o sea, a una distancia menor que su espacio de influencia gravitatoria: parece de cajón, como suele decirse.
domingo 21 marzo, 2021 @ 4:44 pm
Tomas, entiendo que en tu 7 propones la galaxia plana. Ya mi idea de su geometría es diferente. En vez de plano galáctico la imagino como la superficie de un cono.
Mi raciocinio es el siguiente, (si está errado me corriges)
Partiendo de la idea de Espacio Tiempo geométrico de la TRG.
En el símil de la bola de hierro dejada sobre la lámina de goma, la intensidad de la deformación que provoca (GRAVEDAD) va disminuyendo conforme nos alejamos del centro de la bola, configurando circunferencias concéntricas con una única componente RADIAL. Pero ojo, es con la bola parada con respecto a la goma (Espacio-Tiempo).
La TRG dice que el movimiento deforma el Espacio-Tiempo, y el giratorio también es movimiento.
Que pasa si ahora la bola tiene movimiento giratorio (rotando) con respecto a la goma. Ceo que además de la deformación anterior la retorcerá, haciendo que en las circunferencias anteriores tengan también una componente TANGENCIAL de velocidad. (deformación) Creo que, en este caso, el espacio es deformado nuevamente. O sea, la deformación (GRAVEDAD) debe ser mayor.
Aquí se puede objetar que diferente de la goma, en el Espacio Tiempo las circunferencias se transforman en superficies esféricas. Creo que ni tanto, ya que, aunque el AN central sea esférico, (lo que dudo) este al girar solamente con respecto a un eje, hace que las deformaciones sean proporcionales a los paralelos, siendo máxima en su Ecuador y mínima en sus polos.
Pero sucede que, el AN (centro galáctico). Además, se está moviendo rápidamente hacia el cumulo galáctico (creo que del orden de 550 Km/s), por lo que este movimiento entiendo que, debe transformar las circunferencias anteriores, en expírales helicoidales (Líneas de Universo de la TR, o Geodésicas).
O sea, forzosamente el plano galáctico se acomoda en la superficie de un cono.
¿Por qué ¿. Pues por que la deformación del Espacio-Tiempo no es instantánea, se transmite a la velocidad “c”, cuando esta deformación llega a cualquier objeto de la galaxia, el AN central ya se ha desplazado linealmente hacia adelante.
Este raciocinio se aplica también al sistema solar. En este la gravedad del Sol, tarda por vuelta de 8 minutos en alcanzar la Tierra. Por tanto creo que no existe el Plano de la Eclíptica.
La intensidad de la deformación en cada punto de la superficie de este cono (GRAVEDAD), dependerá tanto de su componente de rotación, como de su componente de translación, o sea se suman vectorialmente, dando una resultante dirigida instantáneamente en la dirección hacia el centro galáctica, AN supermasivo. Coincidiría con la generatriz del cono particular de cada objeto.
Quien sabe no está ahí parte de la tan buscada Materia Oscura que falta.
¿Y por qué, no registramos las galaxias con geometría cónica? Pues porque las radiaciones (luz) son deformadas antes de salir de ellas, en un fenómeno parecido a como registramos una regla sumergida parcialmente en el agua, torcida por la refracción. Comprobado en las Lentes Gravitacionales.
lunes 22 marzo, 2021 @ 9:57 am
Amigo Eduardo: Lo que supongo para la galaxia más allá de su bulbo central resulta ser un plano de un grosor de unos ¿20.000? Al, cifra que he leído por ahí, y supongo que debe corresponder a la zona donde está el Sistema solar (a mí me gusta escribirlo con mayúsculas -manías-). Si le suponemos plano medio, equivalente a un «plano medio
de masas» como el centro de masas de dos cuerpos, pues a eso me refiero.
En cuanto al «cono» derivado de la imagen de la lámina de goma, ten en cuenta que -supongamos un solo cuerpo y luego lo ampliamos a la Vía Láctea- tal imagen corresponde a infinitas láminas en todas las posiciones que se nos puedan ocurrir y que rodean a ese cuerpo. Como es natural, en la Vía láctea, no sucede exactamente eso ya que no tiene una forma esférica, sino más compleja, pero igual deforma el espacio, aunque de manera también más compleja, pero lo mismo en infinitos láminas, aunque predomine la que corresponde a su plano medio de masas.
En cuanto a que el giro deforma esa lámina -esas láminas-, estoy de acuerdo. Y diría que también, al considerar la traslación de la galaxia (respecto a qué; podríamos escoger el centro de masas del cúmulo, por ejemplo) cabe hablar de una hélice. Bueno, si quieres «solidificar» esa hélice te saldrá un cilindro (no un cono).
Pones el símil del Sistema Solar y, pasa lo mismo: la eclíptica funciona como he explicado antes, y lo mismo para el plano medio del sistema. Y esto está suficientemente bien medido, de forma que no admite suposiciones.
Espero tus disconformidades entre coño y cilindro.
lunes 22 marzo, 2021 @ 9:59 am
Amigo Eduardo: Lo que supongo para la galaxia más allá de su bulbo central resulta ser un plano de un grosor de unos ¿20.000? Al, cifra que he leído por ahí, y supongo que debe corresponder a la zona donde está el Sistema solar (a mí me gusta escribirlo con mayúsculas -manías-). Si le suponemos plano medio, equivalente a un «plano medio
de masas» como el centro de masas de dos cuerpos, pues a eso me refiero.
En cuanto al «cono» derivado de la imagen de la lámina de goma, ten en cuenta que -supongamos un solo cuerpo y luego lo ampliamos a la Vía Láctea- tal imagen corresponde a infinitas láminas en todas las posiciones que se nos puedan ocurrir y que rodean a ese cuerpo. Como es natural, en la Vía láctea, no sucede exactamente eso ya que no tiene una forma esférica, sino más compleja, pero igual deforma el espacio, aunque de manera también más compleja, pero lo mismo en infinitos láminas, aunque predomine la que corresponde a su plano medio de masas.
En cuanto a que el giro deforma esa lámina -esas láminas-, estoy de acuerdo. Y diría que también, al considerar la traslación de la galaxia (respecto a qué; podríamos escoger el centro de masas del cúmulo, por ejemplo) cabe hablar de una hélice. Bueno, si quieres «solidificar» esa hélice te saldrá un cilindro (no un cono).
Pones el símil del Sistema Solar y, pasa lo mismo: la eclíptica funciona como he explicado antes, y lo mismo para el plano medio del sistema. Y esto está suficientemente bien medido, de forma que no admite suposiciones.
Espero tus disconformidades entre coño y cilindro.
lunes 22 marzo, 2021 @ 10:07 am
Sobre «Una galaxia fósil…»: Conforme se vaya estudiando más y mejor la Vía láctea, se irán descubriendo fenómenos asombrosos. El descrito es uno de ellos.
lunes 22 marzo, 2021 @ 10:12 am
Algo ha sucedido con mi comentario en el que respondía a Eduardo, que ha debido perderse. Si no aparece en unos días, ya volveré sobre el tema.
martes 23 marzo, 2021 @ 10:01 am
Sobre «El agujero negro más antiguo…». Veo una explicación a sus dimensiones en que ha tenido mucho tiempo para acrecer; naturalmente,, también la casualidad de encontrarse en una zona de muy abundante materia disponible. Sobre su edad tan temprana, en cierto modo, si la teoría del Big Bang es cierta, la cantidad de materia en relación con el espacio disponible, había de ser muy alta. Casi parece lógico que una de las consecuencias es que los AN supermasivos se encuentren muy lejanos, pero no en una proporcionalidad ya que otras variables son tan importantes como la edad.
miércoles 24 marzo, 2021 @ 12:00 pm
Amigo Eduardo: en el 10 tienes mi respuesta a tu 8. Ya comprendo por qué lo retuvieron. Lo siento. Prometo ser más educado. Un abrazo.
miércoles 24 marzo, 2021 @ 5:37 pm
Amigo Tomas.
Referente a tu 10, leo en Wikipedia que el disco galáctico tiene una espesura de unos 1000 Parsecs, o sea equivalente a 1000×3,26= 3260 años luz, bastante menos que lo que tu apuntabas (20000 AL). Ya su diámetro lo calculan en 30000 parsecs. O sea, su espesura es unas 30 veces menor que su diámetro.
En cuanto al cono que defiendo, (que dudas, por lo que dices de infinitas laminas), creo que, en tu raciocinio, partes del concepto de Gravedad Newtoniana.
Por la TRG sabemos que la Gravedad se entiende mejor, como la deformación del Espacio Tiempo causada por el MOVIMIENTO en él, de la materia/energía.
Como lo que observamos que se mueve, está en el supuesto Plano Galáctico, es allí donde debe estar la mayor deformación (Gravedad). Independientemente de que en otros planos haya alguna pequeña deformación. Claro que, sin contar la posible MO, que por ahora dejo de lado, como recurso extra, por si este planteamiento no es suficiente, para explicar el movimiento anómalo en la curva de velocidad de la galaxia.
Entiendo que la deformación principal básica en el espacio Galáctico, viene, de la enorme rotación y translación de su AN central, las deformaciones adicionales (sobrepuestas a esta deformación principal) orinadas por las estrellas y otros objetos, sirven para mantener sus propios objetos (planetas, satélites, cometas… ect) dentro de su particular deformación.
¿Por qué defiendo que la geometría de este sistema se asemeja al volumen de un cono, con un gradiente de densidad aumentando hacia su superficie?
Pues por que la transmisión de la deformación, fruto del movimiento conjugado (rotación +translación) del AN central no es instantánea, es a velocidad “c”, por tanto, cuando es sentida por los objetos, el AN ya se ha adelantado bastante al resto, tanto mas cuanto mas lejos estén los objetos. Como los objetos están situados a diferentes valores radiales, desde el AN, tardará más en llegar su influencia a los que tengan mayor radio. Por tanto, tenderán a acomodarse en una geometría cónica.
No tengo capacidad técnica para analizar si la energía cinética, debida UNICAMENTE al movimiento de TRANSLACIÓN, de toda la materia/energía de la galaxia (incluyendo la de su AN), es suficiente para justificar la que teóricamente falta, (para mantener su cohesión) al considerar solamente la energía de ROTACIÓN de los entes que componen la galaxia. Y que ahora se pretende que sea fornecida por la MO.
Espero que este suficiente clara la explicación de esta especulativa propuesta.
Abrazos.
jueves 25 marzo, 2021 @ 11:23 am
No te discuto la cuestión del grosor; posiblemente hice una media, pues creo que el máximo está en el bulbo -que no parece serlo exactamente- y que debe medir unos 30.000 Al. He vuelto a mirar y, aunque por alguna razón de prisas seguramente, no encuentro la cifra que dices, he hallado un valor en la zona del Sistema Solar de 3500 Al, que se aproxima más a lo que dices. En lo de su diámetro estamos de acuerdo sobre unos 100.000 Al. pero eso da más realidad a mi visión de un disco plano que a un cilindro; eso de forma estática.
En relación con la deformación del espacio por la presencia de masas, no es preciso que un objeto se mueva para deformar el espacio. Su sola presencia ya deforma el espacio y, repito, no en un solo plano sino en infinitos. La prueba es que sea cual sea la dirección de su aproximación, va a «caer» en el «hoyo» de esa ideal «manta» elástica que le corresponderá según sea la dirección de su acercamiento.
Pero admito que si el objeto gira, la deformación ha de tener su influencia. Y si se traslada, también. Mas, por fuerza ha de trazar una trayectoria helicoidal considerando la Vía Láctea como un todo unido por la gravedad, que no deja atrás a las estrellas de su periferia.
La deformación del espacio, es debida a la masa; otra cosa es que el movimiento, sea cual sea, afecte a esa deformación, pero no está causada por el movimiento solo. Si no hay masa, no hay deformación, por mucho que sea el movimiento. Sean los fotones, sin masa: no producen deformación.
En cuanto a si Newton y Einstein, este perfecciona y suma otra causa: la deformación, pero no anula a Newton.
Un abrazo en espiral, en baile espacial.
jueves 25 marzo, 2021 @ 2:45 pm
Amigo Tomas.
Con respecto a la deformación del Espacio-Tiempo, no estoy de acuerdo con lo que dices, de que simplemente la masa sin movimiento lo deforma. Y no es por que yo lo piense, pues Jhon Wheeler, de la escuela de Einstein acuño la frase” La materia dice al Espacio como debe deformarse, y el espacio dice a la materia como debe moverse”
Entiendo que, Materia, Espacio y Movimiento, forman una Trinidad indisoluble en Nuestro Universo.
Primero sabemos que el Espacio Existe
Segundo, también la materia
Tercero, No hay nada parado en Nuestro Universo. Todo se mueve por causa de la expansión
No puede existir el Movimiento PURO (abstracto). Para que exista movimiento, es necesario que exista ALGO, No tiene sentido que el NADA se mueva.
Es la interacción de estos tres entes, la que origina la deformación del Espacio-Tiempo.
Entiendo que Materia sin movimiento no interactúa con el Espacio, por tanto, no lo deforma, (no causa gravedad).
Un fuerte abrazo.
viernes 26 marzo, 2021 @ 10:24 am
Pues lamento que te equivoques parcialmente. La materia, sin movimiento deforma el espacio. Basta analizar la misma frase de Wheeler: 1º «La materia dice al espacio cómo debe deformarse». Por tanto lo deforma según la cantidad, por ejemplo no es la misma deformación para el Sol que la que puede producir nuestra Tierra, en el supuesto de que ambos estuviesen parados uno respecto al otro. 2º «El espacio dice a la materia cómo debe moverse»: en efecto, una vez deformado -sea por el Sol-, la Tierra ha de seguir el camino que le permite ese espacio que, si lo concebimos como una lámina con su parte más profunda en el Sol, la Tierra ha de recorrer en un equilibrio entre «caer» hacia él y, manteniendo una velocidad, es decir una cantidad de movimiento, una fuerza centrífuga, etc., seguir en su órbita -sin salirse de su plano-. Si no fuese como digo, la sola presencia de una masa no sería capaz de curvar el camino de la luz, cuyos fotones, carecen de masa. Creo que se me entiende.
Pero estoy de acuerdo en todo lo demás, es decir en esa trilogía de Espacio, Materia, Movimiento.
Un fuerte abrazo con débil discrepancia.
viernes 26 marzo, 2021 @ 11:06 am
Sobre «El Sol, 2000 años-luz…»:
Observo la ilustración con los vectores-velocidad y saco algunas conclusiones:
1ª La Vía Láctea vista desde su «polo norte» -a no ser que esa imagen sea la visión desde el «polo sur»- gira en el sentido de las agujas del reloj, lo cual, parece contrario a lo usual.
2º No gira como un todo, porque si lo hiciera los vectores serían mayores cuanto mayor fuese su distancia al centro.
3º Por tanto el centro gira más rápido en relación con el resto.
4º También en la Tierra parece ser que el núcleo gira algo más rápido que el resto.
Pues eso. Si la imagen es desde el «polo sur», ruego que alguien me avise.
Chao.
viernes 26 marzo, 2021 @ 7:06 pm
Hemos llegado a un impase difícil de resolver para nosotros. Amigo Tomás.
No veo forma de confirmar o refutar tu propuesta, (Gravedad sin movimiento). Entiendo que, no existe nada absolutamente parado en Nuestro Universo. No obstante, creo que es imposible comprobarlo. A ver si alguien nos ayuda.
Otro abrazo.
sábado 27 marzo, 2021 @ 11:01 am
En efecto, querido amigo, nada existe quieto en el universo, porque siendo el movimiento de traslación, relativo a cualquier referencia, habremos de escoger esta. Respecto a una puede ser veloz, mientras que respecto a otra puede permanecer estático. Pero no sucede lo mismo en el movimiento de rotación pues se delata por su momento angular, además de que tenemos algo fijo: el eje de rotación. Esto no sucede en la traslación.
Entonces, mi opinión, incluso demostración, es que basta la presencia de la masa para deformar el espacio. Nos lo dice la luz, que al no tener masa sigue las líneas que componen el plano que forma su trayectoria -una línea- con el objeto masivo -un punto (gordo, pero punto al fin)-.
Leo en Wikipedia -tratando de convencerte- lo siguiente: «El experimento de Pound-Rebk.a (1959) detectó el cambio en la longitud de onda de la luz de una fuente de cobalto surgiendo por 22,5 metros contra la gravedad en un local del Laboratorio de Física Jefferson en la Universidad de Harward». Esa experiencia me parece demostrativa porque se realiza en la superficie de la Tierra, en un lugar que permanece quieto respecto a cualquier punto de la Tierra. O sea que podemos considerar que no hay rotación. Claro que por la expresión «contra la gravedad» entiendo «siguiendo la curvatura» que me parece lo más correcto. También me doy cuenta de que está midiendo la longitud de onda y no la curvatura, pero creo que esta participa.
Un fuerte abrazo.
sábado 27 marzo, 2021 @ 12:23 pm
Parece que nos hemos quedado solos, mi buen amigo. No importa: sigamos.
Nadie nos quiere,
nadie nos amaaa…
sábado 27 marzo, 2021 @ 2:15 pm
Buenos días amigo Tomas.
Sobre la experiencia de que mencionas,no la conocía. Leyéndola, entiendo, demostró que, la luz es afectada por el campo gravitatorio de la Tierra. Hasta ahí nada nuevo. Esto ya era previsto por la TRG.
En cuanto al movimiento rotativo, siento decirte que, aun no me has convencido de que, este sea diferente del de translación (en el sentido de que se pueda definir absolutamente con respecto al eje de rotación).
Te pregunto. ¿cómo sabes que el eje de rotación no está girando? Si no tienes nada absolutamente (comprobado), sin giro en el Universo. Caemos en el mismo problema del movimiento de translación.
Se podría argumentar que el eje de giro es ideal (Una línea recta matemática de puntos). Pero esto es matemático ideal. No objetivo, no se puede conseguir en Nuestro Universo Real.
Lo más próximo que se me ocurre. Podríamos pensar en un rayo de Luz Laser ultra fino. Como eje.
Pero veo un problema, este, forzosamente tiene que ser emitido por un emisor, que por su vez no tenemos garantías de que no esté rotando. Creo que, este forzosamente debe tener también alguna rotación propia, y esta de alguna forma contaminar el eje del Laser. Al fin de cuentas, la energía no se crea ni se destruye, por tanto, la rotación del emisor Laser debe afectar al eje de Luz, entiendo que haciendo como que se retuerza.
Espero haber sido suficiente claro.
Otro abrazo.
domingo 28 marzo, 2021 @ 12:26 pm
Esta vez sí que ese claro lo veo oscuro. El que algo esté previsto no es obstáculo para que sea mencionado. Si no eres capaz de concebir el eje de giro como algo que, aunque sea geométrico, es real, tampoco admitirás lo más sencillo: un dedo más un dedo, son dos dedos, que de ahí podemos decir que parte toda la matemática al suprimir los dedos y afirmar que uno más uno son dos, de cualquier cosa. Respecto a ese eje, podemos construir toda la clase de cálculos que, ¡mira por donde!, resultan corresponderse con la realidad. Como dices, me refiero a ese eje puramente geométrico. Nada de rayos láser; basta medir para situar en la esfera un polo norte, otro sur y unirlos, idealmente, por una recta. Luego, puedes conocer la masa del cuerpo -hay medios para hacerlo; en la Tierra con una balanza- y al hacer girar esa esfera, nos dará diferentes medidas según su masa y su velocidad de giro.
Después de discrepar, como se debe, te propongo lo que te comenté por teléfono, con algunos preliminares: en un largo comentario -creo recordar que dividido en dos- que tengo por ahí en el que hago un largo resumen de la teoría que expone Lawrence M. K.raus en un «pdf» que titula «Un universo de la nada»:
esystems.mx/BPC/llyfrgell/0365.pdf
En él pretende, creo recordar, que Dios no existe. Pero lo que propugna es una posible teoría que, desde luego no anula al intermediario -Dios-, porque basta afirmar que eso sucede porque Dios lo quiere.
Él, se pregunta «por qué hay algo en vez de nada». A mí me parece una pregunta absurda, -que son infinitas las que no tienen una respuesta cabal- pero que tiene, al menos una consecuencia cierta: si no existiera algo, no podríamos hacernos tal pregunta. Y aún si existiera algo, si no hubiera una cierta inteligencia tampoco podríamos hacérnosla.
Mi propuesta es que (+Algo) – (+Algo) = 0 e identificar ese 0 con la NADA según mis versos:
¿Será un beso?
Y el rugoso maestro que investiga
-¿Quien lo ha dicho?
Nadie habla; silencio.
-¿Quizás el cero puede ser un beso?,
se pregunta.
Y el anciano deja que su mirada
se pierda en la distancia.
¿Dónde estarán sus besos?
Bajo la tierra, helados, ya son nada.
¡Cuanta tristeza la del beso olvidado,
la del beso que se llevó la lluvia,
la del beso que se convirtió en barro
la del beso que se fue por el río,
la del beso que la mar cobijara!
-«Ve y besa la pizarra»
me dijo con ternura
el niño de ilusión y de esperanza.
Y la besé muy suave,
y volví a mi pupitre
con la boquita blanca
dejando allí la huella.
¿Será entonces, el cero, un beso ausente
o el guardián de la nada?
(Esto pertenece a un antiguo poemario que trata la historia de un maestro rural al que quise mucho, de mi niñez y de un niño imaginario: el de la ilusión y la esperanza, que nunca existió salvo en mi imaginación. Permíteme dedicártelo.)
Como anoche -para mí- te decía, si tomamos esa copa universal del Big Bang y ponemos, especularmente, su imagen en el otro lado de un plano ideal perpendicular a su eje en el punto de inicio, nos resultan dos universos cuya diferencia es cero. ¿Podrá existir ese universo reflejo del que nunca podremos tener noticia?
Pienso que mi imagen es tan válida como la teoría de K.raus y mucho más sencilla. Naturalmente tampoco es capaz de demostrar la inexistencia de Dios, lo que me duele porque soy tan ateo como el que más.
Un fuerte abrazo y ¡a discrepar, que es lo bueno!
domingo 28 marzo, 2021 @ 5:06 pm
Amigo Tomas.
No precisamos discutir mas sobre si el eje de giro es real o imaginario, igual da, pues tienes razón de que el movimiento rotativo es diferente del de translación uniforme, (siempre es acelerado, aceleración centrípeta) y se puede descubrir su ausencia, (Absolutamente parado) simplemente poniendo otro objeto en contacto con él, y ver si no es afectado.
Otra cosa diferente es, que exista en el Universo algo totalmente parado, sin translación y sin giro. Personalmente pienso que no. Parece que es el Campo de Higgs, el que origina la masa de las partículas, al moverse algo en él. O sea, parece que forzosamente se precisa que exista movimiento para algo existir.
En cuanto a tu propuesta de, Universos simétricos con características opuestas de Materia/Energía, (negativas), originados en el mismo instante Big-Bang, la veo razonable.
Parece que algo parecido ya sucede, con algunas partículas y sus antipartículas.
En cuanto la NADA de K.raus, consigo entender que, no es la NADA ABSOLUTA. De esta nada puede salir. Leyendo entiendo que su Nada, es como un Campo con nivel de energía en equilibrio, pero fluctuando cuánticamente de tal forma que, por lo menos una vez, una fluctuación dio origen a la bolla de expansión que originó a Nuestro Universo, y tal vez el hueco que esta dejó, pudo originar el Universo espejo que propones. Permitido este hueco estructurar se, en el Universo Espejo, por el tiempo prácticamente infinitesimal, del periodo Inflacionario de la Expansión.
Hay quien identifica ese digamos Campo, con Dios, atribuyéndole un propósito.
Otro abrazo.
domingo 28 marzo, 2021 @ 8:30 pm
Pienso que K.raus mezcla la nada con el vacío, con el espacio intergaláctico y con todo ello hace un pupurri sin sentido.
Diría que la cuestión de Higgs está en estudio y que nada hay en consenso concreto sobre ello. Veremos, que decía el ciego.
Sobre los propósitos, creo que somos hijos de la contingencia. Como Darwin y Wallace (éste en sus buenos tiempos) creo que en la evolución no hay propósito.
Un abrazo.
domingo 28 marzo, 2021 @ 10:04 pm
Se me había olvidado, gracias por el poema.
lunes 29 marzo, 2021 @ 8:41 am
No hay de qué. Es la respuesta casi obligada por aquí.
Echo de menos a todos los compañeros. No es posible que todos estén tan ocupados, y los temas que hay propuestos, además de este que tú y yo hemos aprovechado, son tan importantes, como siempre.
martes 30 marzo, 2021 @ 11:48 am
Hawking, creo recordar que en su libro «Historia del tiempo» imaginó que en un Big Crunch en el que la gravedad venciera a la expansión, el tiempo fluiría en dirección contraria y los vivos «nacerían» de sus sepulturas, muriendo en la fecundación del óvulo -o algo así-. Yo me pregunto si en ese universo reflejo que imagino para que la suma de ambos sea cero, el tiempo irá en el mismo sentido.
Es que esta cuestión me parece importante y veo que se trata al tiempo como si fuese algo que lo atraviesa todo, inmutable salvo en la presencia de masas o la velocidad cercana a la lumínica que los enlentece y eso no me convence. ¿No podría ser que en los inicios, al ser la masa del universo tan concentrada y descomunal, el tiempo estuviese parado y fuese acelerando conforme se expansionaba? O sea que el tiempo no siempre ha debido transcurrir a la misma velocidad. Si así fuese, esas aproximaciones a la milésimas o millonésimas de segundo posteriores al Big Bang, serían entelequias.
Em fin, ya me diréis, especialmente Eduardo porque los demás: «Nos tienen abandonaos…»
martes 30 marzo, 2021 @ 1:47 pm
Amigo Tomás.
Creo que, en este Universo Espejo que propones, el TIEMPO fluiría idénticamente, a como lo hace en el nuestro.
El tiempo no lo entiendo como algo Inmutable que lo atraviesa todo (Tiempo de Newton). Tampoco matemático fijo, (relación espacio/velocidad). Como se trataba antes de la TRG.
La TRG le adiciona una nueva cualidad, la de ser variable, (elástico). Al considerar el ESPACIO deformable por el MOVIMIENTO de la materia en él. Entrelazándolos.
Esto, fatalmente es consecuencia matemática, de forzar a velocidad de la Luz (radiaciones) a ser siempre constante en el vacío. Cosa que discordo.
-Primero: porque comprobadamente no existe el Vacío Absoluto que propone la TRE (esto es una utopía).
-Segundo: Porque es imposible saber la velocidad absoluta de cualquier móvil, (Principio de incerteza de Heisenberg), menos la de la Luz. También por no disponer de cualquier otro ente que viaje a mayor velocidad que “c” para fiscalizarla. (medirla). De la velocidad de la Luz solo podemos saber su velocidad media. Por ejemplo, durante una trayectoria de ida y vuelta, en la ida puede ir a c+v, y en la vuelta a c-v, y no nos enteramos. Sin contar que, si sale de un punto A, y va hasta otro punto B, cuando vuelve hasta A, este punto ya no está en su posición inicial, que fatalmente desconocemos, por no tener un referencial ABSOLUTO parado en Nuestro Universo.
Si surgen criticas a esta idea después las analizamos.
Entonces, volviendo al tema del Tiempo, yo lo entiendo como la velocidad de evolución de cualquier sistema, con respecto a una velocidad de evolución que se considera patrón, (reloj atómico en la actualidad).
Como el Universo que propones se intuye que está evolucionando simétricamente al Nuestro, su velocidad de evolución (ratio escalar) debe ser idéntica.
El Tiempo (EVOLUCION) aunque variable (de acuerdo con el lugar y movimiento), no es vectorial. Mucho menos vectorial en sentido contrario (Para atrás-pasado). Pues la evolución por lo menos hasta ahora, es hacia adelante e irreversible, por el aumento constante de Entropía.
Que vengan críticas.
Un fuerte abrazo.
miércoles 31 marzo, 2021 @ 6:58 pm
Creo que puedo corregirte en tu magnífico dominio del español sin que te molestes. Ello me da pie a contarte que me suena tan mal «discordo» como «discuerdo» que es lo correcto, aunque parezca mentira. Personalmente confieso que prefiero tu incorrección, pero ¿que se le va a hacer? Para tu conocimiento y, por si no lo habías notado, no tengo ni idea del portugués y soy una catástrofe para cualquier idioma.
Prefiero contestar a tu 25: «Parece que algo parecido ya sucede con alguna partículas y sus antipartículas», porque pienso que no es lo mismo, aunque tire piedras contra mi propuesta; pero hay que se muy honrado en ciencia -bueno, en todo-. Entonces, por ejemplo si un electrón choca o se une a un positrón, realmente, no de destruyen quedando NADA en su lugar, sino que se emiten rayos gamma, es decir, energía. Ya no sé si realmente eso podría ser un símil y en ese instante primero lo que hubiera sería una energía inmensa -¿pero dónde y cómo, en qué forma?-. Demasiadas preguntas para nosotros solos.
Parece que el mundo se ha vaciado. En los bancos ni te atienden. Tengo una cuenta en Tarragona y como vivo en Cambrils he de pedir cita, pero no cogen el teléfono, así que habré de ir para que me digan cuándo aceptan recibirme. No sé. ¿Será que a todos nos está afectando psicológicamente, de una u otra forma, la pandemia?
Un abrazo.
miércoles 31 marzo, 2021 @ 7:03 pm
Respecto a tu 30, es que hoy no tengo ganas de pensar. Lo siento. Igual te llamo luego. Además con esto de las obras en el piso…
Un abrazo.
viernes 2 abril, 2021 @ 9:15 am
Sobre tu 30:
Pues es que yo creo que, al igual que el espacio -o el universo- se expande, el tiempo ha de acelerarse. Elástico, como dices, sí, al considerar su enlentecimiento por la gravedad o por la velocidad, comprobado en las proximidades de grandes masas y también a muy altas velocidades. Entonces, en ese universo-espejo pienso que habría de ir en el sentido del aumento de la entropía que, para mí, es el verdadero «tiempo». El problema de ella es que no tenemos forma de medirla con un reloj porque en en tal lugar tiene un valor y en otro sitio otro muy diferente, digamos «a la vez», lo que al decirlo, nos obliga a admitir el tiempo, la simultaneidad y todo eso, con todos los problemas que trae la que sucede a distancia. Porque lo que yo concibo no es el espacio-tiempo, sino el espacio-entropía.
El vacío absoluto… Bueno, en el espacio intergaláctico se habla de una especie de plasma que contiene algo así como un protón por m^3, pero claro, atravesado por campos gravitatorios, fotones y otras emisiones energéticas; o sea que vacío-vacío…
Creo que cuando te refieres a c+v y c-v lo haces a la experiencia del vagón de ferrocarril y creo que, el espacio de su interior sí que está inmóvil respecto a lo que en su interior se mueva, porque la referencia la constituye las partes del mismo vagón.
Bueno, al menos me he atrevido a comentar. Es que me cuesta. ¿Será la astenia primaveral, como me dijo Miguel Ángel -que me llamó dándome una tremenda alegría y es que no me atrevo hacerlo yo por si interfiero en su trabajo o en su descanso de las penosas guardias-, o será que estoy abrumado por mis cosas más la maldita pandemia?
Anoche te llamé, por conversar con alguien afín. Pero estarías en el universo paralelo ese de mis imaginaciones.
Chao Bilbao que, a veces, se dice.
viernes 2 abril, 2021 @ 2:37 pm
Tomás. Veo que estamos bastante de acuerdo en cuanto al concepto de TIEMPO. Yo lo veo como medida del ritmo de evolución, y tu lo relacionas con el aumento de ENTROPIA.
Entiendo que, EVOLUCIUÓN y ENTROPIA andan juntas. Veo la entropía como un subproducto de la evolución. De cierta forma (aunque más complicada) serviría para medir la velocidad de la evolución (TIEMPO), aunque creo más efectivo y fácil medirla con relojes.
También coincido contigo en pensar que, el ritmo del tiempo debió ser mas lento cuando el Universo era más joven, acelerándose este ritmo a medida que disminuyo su densidad, de Materia /Energía.
Ese plasma intergaláctico que mencionas, de pocos átomos y radiaciones (además de muchos otros entes que desconocemos, -prueba de estos son las partículas virtuales -Vacío Quántico-), Personalmente lo entiendo como un CAMPO de Energía (algo como un gas perfecto), cuya representación geometría es el Espacio-Tiempo de la TRG.
Coincido contigo en pensar que, en el interior del popular vagón de tren super rápido, de la TRG, el espacio es incorporado a su movimiento (v) y se debe mover solidario con el vagón (referencial). Lo mismo que sucede con el aire dentro de la cabina del Concorde, que, aunque vuela a velocidad superior al sonido, no interfiere en la transmisión de este, en las conversaciones entre los pasajeros situados en sus extremos. Delo contrario no podrían comunicarse. Pues eso, creo que a la Luz le sucede lo mismo dentro del vagón de Einstein.
También creo que la Tierra hace el mismo efecto en el ESPACIO-TIEMPO, en cada altura (aunque disminuyendo con el aumento del radio), llevándolo solidario con ella en su movimiento. Es por ese concepto que, la Experiencia de Michelson Morley, no encontró diferencias en la velocidad de la Luz.
Para mí, esto representa una prueba (al contrario de lo que se entendió) que la velocidad de la Luz no es constante. O sea, si no incorporara la velocidad (v) del Espacio Tiempo (deformado por la Tierra), deberían haber aparecido las interferencias que tanto se buscaron en el receptor (interferómetro).
Esto está analizado con mas detalle en la pagina que te pase, en la entrada “análisis de la experiencia de Michelso-Morley. Sigue de nuevo el enlace.
https://palultda393.wixsite.com/misteriodeltiempo
Vale ya me dirás. Abrazos.