martes, 30 de abril de 2013

Cassini observa un potente huracán en Saturno

Cassini observa un potente huracán en Saturno 
La sonda internacional Cassini ha logrado fotografiar el potente huracán que se encuentra sobre el polo norte de Saturno, rodeado por una curiosa banda hexagonal de nubes. Las imágenes fueron tomadas el 27 de noviembre de 2012, y muestran por primera vez esta tormenta, que lleva activa al menos desde el año 2006, de cerca y en luz visible.

La sonda Voyager 2 de la NASA no pudo observar directamente esta parte del polo norte de Saturno cuando se aproximó al planeta en 1981, aunque sí constató la presencia de una banda hexagonal de nubes tan grande que podría rodear a cuatro planetas como la Tierra.

Cassini llegó a Saturno en el año 2004, en mitad del invierno, cuando el polo norte del planeta estaba sumido en la oscuridad.

Para poder fotografiar el polo norte en la banda de la luz visible, la sonda tuvo que esperar hasta el equinocio de agosto de 2009, cuando la luz comenzó a inundar el hemisferio norte del planeta. La toma también requería cambiar el ángulo de la órbita de Cassini.

En las imágenes y en el vídeo, de alta resolución obtenidos durante la maniobra, los científicos descubrieron que el ojo del huracán tiene una extensión de 2.000 kilómetros, unas 20 veces más grande que el tamaño medio del ojo de un huracán terrestre, y está rodeado por una banda de nubes finas y brillantes que se desplazan a 540 km/h. Los vientos en la pared del ojo soplan cuatro veces más fuerte que en los huracanes de nuestro planeta.

Este huracán se parece asombrosamente a los que nos podemos encontrar en la Tierra, pero a una escala mucho mayor, y más rápida. No obstante, también presenta algunas diferencias dignas de mención.

El huracán de Saturno se encuentra fijo sobre el polo norte del planeta. En la Tierra, los huracanes tienden a desviarse hacia los polos, pero el de Saturno ya no puede viajar más al norte, por lo que parece haberse quedado atrapado.

Por otra parte, los huracanes terrestres se alimentan del agua caliente de los océanos, pero el de Saturno parece sobrevivir a base de las pequeñas cantidades de vapor de agua presentes en la atmósfera de hidrógeno de este planeta.

Comprender cómo las tormentas saturninas son capaces de utilizar el poco vapor de agua que tienen a su disposición podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo se forman y cómo evolucionan los huracanes terrestres.

ESA

domingo, 28 de abril de 2013

Las patas largas del velocirraptor le hicieron caminar ‘en cuclillas’

Las patas largas del velocirraptor le hicieron caminar ‘en cuclillas’ 
Hasta ahora se pensaba que la extraña forma de caminar ‘agachados’ de algunos dinosaurios y las aves actuales era su manera de mantener el equilibrio después de haber perdido la cola progresivamente. Un estudio con modelos en 3D publicado en Nature contradice esta hipótesis, y afirma que la forma de moverse cambió debido al alargamiento de las patas.

El crecimiento gradual de las patas de los dinosaurios bípedos fue el responsable de que adoptaran la postura en cuclillas típica de sus descendientes las aves, con el fémur casi en posición horizontal.

La investigación, dirigida por científicos del Royal Veterinary College de Londres y publicada hoy en Nature, contradice la idea –aceptada hasta ahora– de que la cola de estos animales, al volverse más corta y ligera, cambió su equilibrio y por lo tanto su forma de moverse.

“Las patas de animales como los Velociraptor se alargaron para la caza o la escalada. Esto adelantó el centro de gravedad y provocó la postura ‘en cuclillas”, explica a SINC Vivian Allen, investigador principal del estudio.

Para entender cómo evolucionó la forma de caminar de estos dinosaurios, los científicos crearon un modelo en 3D a partir del esqueleto de 17 reptiles arcosaurios, tanto actuales –cocodrilos y aves– como extintos –Microraptor y Archaeopteryx–.

El siguiente paso fue añadir carne a este modelo de forma virtual. Según Allen “es como envolver el esqueleto en papel de regalo, que luego se ‘infla’ para hacerlo más real”. De esta forma se puede obtener una estimación de la forma y el tamaño de estos animales.

Resultados sorprendentes

“Nos sorprendió no encontrar relación entre la reducción de la cola y el cambio en el equilibrio”, explica Allen. “Lo comprobamos muchas veces con varios métodos, incluso a nosotros nos costó aceptar que la hipótesis de la cola no era correcta”, añade.

Según los investigadores, su objetivo final es conocer la locomoción de estos animales y su evolución a lo largo del tiempo. “Queremos saber cómo caminaban, corrían y saltaban unos animales que dominaron la Tierra durante tanto tiempo”, concluye Allen.

SINC

sábado, 27 de abril de 2013

El centro de la Tierra es 1.000 grados más caliente de lo que se creía

El centro de la Tierra es 1.000 grados más caliente de lo que se creía 
Científicos han determinado que la temperatura cerca del centro de la Tierra es de 6.000 grados Celsius, es decir, 1.000 grados más caliente que en un experimento anterior de hace 20 años.

Estas mediciones confirman modelos geofísicos de que la diferencia de temperatura entre el núcleo sólido y el manto superior debe tener al menos 1.500 grados para explicar por qué la Tierra tiene un campo magnético.

El equipo de investigación, dirigido por Agnès Dewaele de la organización nacional francesa de investigación tecnológica CEA, junto con miembros del Centro Nacional Francés para la Investigación Científica (CNRS, en sus siglas en francés) y el Fondo Europeo de Radiación Sincrotrón (ESRF, en sus siglas en inglés) de Grenoble (Francia) y cuyas conclusiones se publican este viernes en la revista Science, fue capaz incluso de establecer por qué en el experimento anterior se había producido una cifra de menor temperatura.

El núcleo de la Tierra se compone principalmente de una esfera de hierro líquido a temperaturas superiores a 4.000 grados y presiones de más de 1,3 millones de atmósferas. En estas condiciones, el hierro es tan líquido como el agua en los océanos y sólo en el centro de la Tierra es donde la presión y el aumento de la temperatura son aún mayores, por lo que el hierro líquido se solidifica.

El análisis de un terremoto que provoca ondas sísmicas que pasan a través de la Tierra nos dice el espesor de los núcleos sólidos y líquidos e, incluso, la forma en que la presión en la Tierra aumenta con la profundidad. Sin embargo estas ondas no proporcionan información sobre la temperatura, que tiene una influencia importante en el movimiento de material dentro del núcleo líquido y el manto sólido anterior. De hecho, la diferencia de temperatura entre el manto y el núcleo es el principal impulsor de los movimientos térmicos de gran escala, lo que unido a la rotación de la Tierra, actúa como un dinamo genera el campo magnético de la Tierra.

El perfil de temperatura a través del interior de la Tierra también apuntala los modelos geofísicos que explican la creación y la intensa actividad de los volcanes candentes como los de las Islas de Hawai (Estados Unidos) o La Réunion (Francia). Para generar una imagen precisa del perfil de temperatura en el centro de la Tierra, los científicos pueden observar el punto de fusión del hierro a diferentes presiones en el laboratorio, utilizando una célula yunque de diamante para comprimir muestras del tamaño de una mota a las presiones de varios millones de atmósferas y haces de láser de gran alcance para calentarlas a 4.000 o incluso 5.000 grados centígrados.

"En la práctica, muchos retos experimentales se han de cumplir --explica Agnès Dewaele de CEA-- como que la muestra de hierro tiene que estar aislada térmicamente y que no se debe permitir que químicamente reaccione con su entorno. Incluso si una muestra llega a las temperaturas extremas y presiones del centro de la Tierra, sólo lo hará por una cuestión de segundos.

En este corto periodo de tiempo, es extremadamente difícil determinar si se ha comenzado a fundirse o sigue siendo sólida". Aquí es donde los rayos X entran en juego. "Hemos desarrollado una nueva técnica en la cual un intenso haz de rayos X del sincrotrón puede sondear una muestra y deducir si es sólida, líquida o parcialmente fundida en tan sólo un segundo, utilizando un proceso conocido como difracción", subraya Mohamed Mezouar desde el ESRF, para quien esto es "lo suficientemente corto" como para mantener la temperatura y la presión constante, y al mismo tiempo, evitar cualquier reacción química.

Los científicos determinaron experimentalmente el punto de fusión del hierro de hasta 4.800 grados Celsius y 2,2 millones de atmósferas de presión, y luego usaron un método de extrapolación para determinar que en 3,3 millones de atmósferas, la presión en la frontera entre el núcleo líquido y sólido, la temperatura sería de 6000 + / - 500 grados.
Este valor extrapolado podría cambiar ligeramente si el hierro se somete a una transición de fase desconocida entre la medida y los valores extrapolados.

Cuando los científicos escanearon a través del área de presiones y temperaturas, observaron por qué Reinhard Boehler, entonces en el MPI de Química en Mainz (Alemania), dio en 1993 unos valores de alrededor de 1.000 grados por debajo. A partir de los 2.400 grados, aparecen efectos de recristalización en la superficie de las muestras de hierro, lo que lleva a los cambios dinámicos de la estructura cristalina del hierro sólido.

El experimento de hace veinte años utiliza una técnica óptica para determinar si las muestras eran sólidas o fundidas, y es altamente probable que la observación de la recristalización en la superficie se interpretó como fusión.

"Por supuesto, estamos muy satisfechos de que nuestro experimento valide mejores teorías actuales sobre la transferencia de calor desde el núcleo de la Tierra y la generación del campo magnético de la Tierra. Espero que en un futuro no muy lejano podamos reproducir en nuestros laboratorios, e investigar con rayos X de sincrotrón, todos los estados de la materia en el interior de la Tierra", concluye Agnès Dewaele.

EUROPA PRESS

viernes, 26 de abril de 2013

Una nueva y extraña binaria nos permite poner a prueba la teoría de la gravedad de Einstein

Una nueva y extraña binaria nos permite poner a prueba la teoría de la gravedad de Einstein 
Los astrónomos han utilizado el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, junto con otros radiotelescopios de todo el mundo, para encontrar y estudiar una estrambótica pareja de estrellas formada por la estrella de neutrones más masiva encontrada hasta el momento, orbitada por una estrella enana blanca. Esta nueva y extraña binaria nos permite poner a prueba la teoría de la gravedad de Einstein — la relatividad general — de una forma imposible hasta el momento. Hasta ahora, las nuevas observaciones encajan exactamente con las predicciones de la relatividad general y son inconsistentes con algunas teorías alternativas. Los resultados aparecen en la revista Science del 26 de abril del 2013.

Un equipo internacional ha descubierto un exótico objeto doble formado por una pequeña, pero inusualmente pesada, estrella de neutrones que gira 25 veces por segundo sobre sí misma, orbitada por una estrella enana blanca que tarda dos horas y media en hacer una órbita completa. La estrella de neutrones es un púlsar que emite ondas de radio que pueden ser captadas desde la Tierra por los radiotelescopios. Al margen del interés que esta pareja genera por sí misma, se trata además de un laboratorio único para poner a prueba los límites de las teorías físicas.

Este pulsar se llama PSR J0348+0432 y se trata de los restos de una explosión de supernova. Es dos veces más pesada que el Sol, pero tiene solo 20 kilómetros de tamaño. La gravedad en su superficie es más de 300.000 millones de veces más fuerte que la de la Tierra y, en su centro, cada volumen equivalente a un azucarillo cuadrado pesa más de mil millones de toneladas concentradas. Su compañera, la estrella enana blanca, solo es un poco menos exótica: es el brillante resto de una estrella mucho más ligera que ha perdido su atmósfera y se está enfriando lentamente.

“Estaba observando el sistema con el Very Large Telescope de ESO, buscando cambios en la luz emitida por la enana blanca causados por su movimiento alrededor del púlsar”, afirma John Antoniadis, un estudiante de doctorado del Instituto Max Planck de radioastronomía (MPIfR) en Bonn, y autor principal del artículo. “Un rápido análisis inmediato me hizo ver que el púlsar era muy pesado. Es el doble de la masa del Sol, lo que la convierte en la estrella de neutrones más masiva conocida hasta el momento y, al mismo tiempo, en un excelente laboratorio de física fundamental”.

La teoría de la relatividad general de Einstein, que explica la gravedad como una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo creada por la presencia de masa y energía, ha superado todas las pruebas desde que fue publicada por primera vez hace casi cien años. Pero no puede ser la explicación definitiva y en última instancia acabará siendo sustituida.

Los físicos han concebido otras teorías de la gravedad que hacen predicciones diferentes a las que plantea la relatividad general. Para algunas de estas alternativas, esas diferencias solo se mostrarían en campos gravitatorios extremadamente fuertes que no pueden encontrarse en el Sistema Solar. En términos de gravedad, PSR J0348+0432 es un objeto verdaderamente extremo, incluso comparado con los otros púlsares que han sido utilizados en pruebas de alta precisión de la relatividad general de Einstein. En este tipo de campos gravitatorios tan fuertes, pequeños aumentos en la masa pueden desencadenar grandes cambios en el espacio-tiempo que rodea a estos objetos. Hasta ahora, los astrónomos no tenían ni idea de qué podría pasar en presencia de estrellas de neutrones tan masivas como PSR J0348+0432, por lo que se trata de una oportunidad única para llevar a cabo pruebas en campos inexplorados.

El equipo combinó observaciones de la estrella enana blanca llevadas a cabo con el Very Large Telescope con medidas muy precisas del púlsar obtenidas con radiotelescopios. Una pareja tan cercana entre sí emite ondas gravitacionales y pierde energía. Esto hace que el periodo orbital cambie ligeramente y las predicciones de este cambio hechas por la relatividad general y otras teorías competidoras son diferentes.

“Nuestras observaciones en radio eran tan precisas que ya hemos podido medir un cambio en el periodo orbital de 8 millonésimas de segundo por año, exactamente lo que predice la teoría de Einstein”, afirma Paulo Freire, otro miembro del equipo.

Esto es solo el principio de un estudio detallado de estos objetos únicos y los astrónomos los utilizarán para poner a prueba la teoría de la relatividad general en busca de una mayor precisión a medida que pase el tiempo.

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ESO

miércoles, 24 de abril de 2013

Herschel confirma que un cometa trajo el agua a la atmósfera de Júpiter

Herschel confirma que un cometa trajo el agua a la atmósfera de Júpiter 
El observatorio espacial Herschel de la ESA ha resuelto el misterio sobre el origen del agua presente en las capas más altas de la atmósfera de Júpiter, aportando pruebas concluyentes que indican que procede del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en julio de 1994.

Durante aquella espectacular colisión, una cadena de 21 fragmentos del cometa se precipitaron sobre el hemisferio sur de Júpiter a lo largo de toda una semana, dejando unas oscuras cicatrices en la atmósfera del planeta que fueron visibles durante varias semanas.

Este imponente suceso fue la primera observación directa de una colisión fuera de nuestro propio planeta. Fue seguido en directo por astrómonos aficionados y profesionales de todo el mundo con la ayuda de telescopios en tierra y con el Telescopio Espacial NASA/ESA Hubble.

El Observatorio Espacial Infrarrojo de la ESA fue lanzado en 1995 y fue el primero en detectar y estudiar la presencia de agua en las capas más altas de la atmósfera de Júpiter. Por aquel entonces ya se presentó la hipótesis de que el agua podría proceder del cometa Shoemaker-Levy 9, pero faltaban pruebas que la respaldasen.

Los científicos fueron capaces de excluir un origen interno, como por ejemplo vapor de agua procedente de capas más bajas de la atmósfera del planeta, ya que el vapor no es capaz de atravesar la ‘trampa fría’ que separa la estratosfera de la capa visible de nubes en la troposfera de Júpiter.

Por lo tanto, el agua en la estratosfera joviana tenía que proceder del exterior. Pero hubo que esperar 15 años para poder determinar su origen, hasta que Herschel utilizó sus sensibles ojos infrarrojos para estudiar la distribución horizontal y vertical de la huella química del agua en Júpiter.

Las observaciones de Herschel determinaron que había 2-3 veces más agua en el hemisferio sur de Júpiter que en el norte, con la mayor parte de ella concentrada cerca de los lugares donde había impactado el cometa en 1994. Por otra parte, el agua sólo se encontraba a gran altitud.

“Sólo Herschel fue capaz de proporcionar la resolución espectral necesaria para encontrar el eslabón perdido entre la presencia de agua en Júpiter y el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en 1994”, explica Thibault Cavalié del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, autor principal del artículo publicado enAstronomy and Astrophysics.

“Según nuestros modelos, un 95% del agua en la estratosfera de Júpiter procede del impacto del cometa”.

Otra posible fuente de agua sería una lluvia continua de pequeñas partículas de polvo interplanetario. Pero, en este caso, el agua debería estar distribuida de forma uniforme en todo el planeta y se tendría que haber filtrado a cotas más bajas.

Por otra parte, una de las lunas de hielo de Júpiter podría haber aportado agua al planeta a través de un gigante chorro de vapor, como muestran las observaciones de Herschel de la luna Encélado. Esta hipótesis también ha sido descartada, ya que ninguna de las lunas jovianas se encontraba en el lugar apropiado para aportar agua con la distribución observada.

Finalmente, los científicos también descartaron la hipótesis de que los impactos observados por astrónomos aficionados en 2009 y 2010 pudieran haber realizado una aportación significativa, o que las observaciones pudiesen ser el resultado de variaciones locales en la temperatura de la atmósfera de Júpiter.

Shoemaker-Levy 9 era el único culpable

“Los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar exterior presentan agua en sus atmósferas, pero la podrían haber obtenido a través de cuatro mecanismos diferentes”, explica Cavalié. “En Júpiter, está claro que el aporte del cometa Shoemaker-Levy 9 es el más importante, aunque las otras fuentes también podrían haber contribuido en menor medida”.

“Gracias a las observaciones de Herschel, hemos sido capaces de relacionar el impacto de un cometa – que capturó la atención del público y se siguió en directo desde todo el mundo – con la presencia de agua en Júpiter, resolviendo un misterio que nos había mantenido intrigados durante casi dos décadas”, añade Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.

Las observaciones realizadas durante este estudio son un adelanto de las que realizará la futura misión JUICE de la ESA, que partirá hacia el sistema joviano en 2022, donde estudiará la distribución de los ingredientes de la atmósfera de Júpiter con mucho más detalle.

ESA

sábado, 20 de abril de 2013

Secuencian el genoma del celacanto, un ‘fósil viviente’

Secuencian el genoma del celacanto, un ‘fósil viviente’ 
Un equipo internacional de investigadores ha secuenciado el genoma de un pez relicto, el celacanto, según publican en Nature. Los resultados proporcionan gran cantidad de información sobre los cambios genéticos que acompañaron a los animales acuáticos que se adaptaron al medio terrestre y, por tanto, a una mejor comprensión de la evolución de los tetrápodos.

Un grupo de científicos liderados por Chris Amemiya, biológo del Instituto de Investigación Benaroya en Virginia Mason y profesor en la Universidad de Washington (EE UU) publica en el último número de Nature el genoma del celacanto. Su secuenciación se buscaba desde hace tiempo y supone “un hito muy importante”, según Amemiya.

"Hemos demostrado que el genoma del celacanto conserva algunas firmas genómicas que son altamente informativas en relación con ciertas estructuras necesarias para los tetrápodos. Algunas de ellas se han verificado experimentalmente y podemos demostrar que pueden haber estado involucradas en la adquisición evolutiva de estructuras novedosas. Así, el genoma del celacanto ofrece una gran cantidad de información para comprender cómo han evolucionado los vertebrados terrestres", declara a SINC Amemiya.

El análisis de los cambios en el genoma de los vertebrados durante su adaptación a la tierra ha implicado genes clave que pueden haber estado involucrados en las transiciones evolutivas. Estos incluyen los genes que regulan la inmunidad, la excreción de nitrógeno y el desarrollo de aletas, cola, oído, ojos y cerebro.

"Esto es sólo el principio de lo que el celacanto puede enseñarnos acerca de la aparición de los vertebrados terrestres, incluidos los humanos", explica el investigador.

Peces de aletas lobuladas

El estudio del celacanto es fundamental, ya que es uno de los dos únicos grupos de peces de aletas lobuladas vivos que pertenecen a linajes con información sobre cómo evolucionaron los vertebrados terrestres. El otro son los peces pulmonados, que tienen un enorme genoma, por lo que su secuenciación es poco práctica.

Estos dos grupos se colocan genealógicamente entre los peces con aletas radiadas y los tetrápodos –los primeros vertebrados de cuatro extremidades– y sus descendientes, es decir, los anfibios, reptiles, aves y mamíferos vivos y extintos.

Un antepasado de aletas lobuladas sufrió cambios genómicos que acompañaron la transición de la vida en un ambiente acuático hacia la vida en la tierra, por lo que el celacanto es, sin duda un pez, pero los análisis filogenéticos muestran que sus genes se parecen más a los de los tetrápodos que a los peces con aletas radiadas.

Además, los genes del celacanto evolucionan a un ritmo considerablemente más lento que los de los tetrápodos, un hecho que es coincidente con su tasa aparentemente lenta de cambio morfológico.

"Para los biólogos evolutivos, el celacanto es un animal emblemático, tanto como los pinzones de Darwin en las Galápagos", asegura Toby Bradshaw, también profesor de biología de la Universidad de Washington.

Según el investigador, este trabajo de Chris Amemiya y su equipo muestra “una primera mirada para comprender el lugar del celacanto en nuestra historia evolutiva”. Para Gerald Nepom, director del Instituto de Investigación Benaroya, este trabajo supone un libro abierto y disponible para todos aquellos científicos que quieran entender mejor “nuestros complejos orígenes genéticos”.

SINC

viernes, 19 de abril de 2013

Descubiertos dos exoplanetas en la zona habitable de una estrella

Descubiertos dos exoplanetas en la zona habitable de una estrella 
Un equipo internacional, liderado desde el Centro de Investigación Ames de la NASA, ha descubierto cinco planetas orbitando la estrella Kepler-62. Los dos más exteriores son un poco más grandes que la Tierra y están en la zona habitable, por lo que podrían albergar agua líquida. El telescopio espacial Kepler ha hecho posible el hallazgo, junto al de otro sistema planetario, Kepler-69, con dos exoplanetas y uno en zona habitable.

"Un sistema de cinco planetas, de los cuales dos tienen un radio 1,41 y 1,61 veces superior al de la Tierra y están en la zona habitable”. Este es el título de un estudio que investigadores internacionales publican esta semana en Science.

El hallazgo ha sido posible gracias a las observaciones del telescopio espacial Kepler de la NASA. La estrella anfitriona es Kepler-62 y los dos planetas protagonistas se han bautizado como Kepler-62 e y f, orbitando más lejos que sus compañeros b, c y d.

A Kepler-62 e y f llega un flujo solar desde su estrella parecido al que reciben Venus y Marte por parte de nuestro Sol. Respectivamente, los dos exoplanetas reciben alrededor de 1,2 y 0,41 veces la radiación solar que alcanza la Tierra.

Basándose en modelos y simulaciones computacionales, los científicos consideran que el tamaño de estos dos nuevos planetas sugiere que podrían ser rocosos, como la Tierra, o estar compuestos de agua sólida.

De todas formas, tampoco descartan que pudieran albergar agua líquida en su superficie y atmósferas. El grupo de investigadores, coordinado desde el Centro de Investigación Ames de la NASA, reconoce la dificultad de confirmar estos datos.

Otro exoplaneta en zona habitable

Los miembros de la misión Kepler también han anunciado que el telescopio espacial ha descubierto otro sistema planetario, Kepler-69, con dos planetas: 69b y 69c. Este último es un 70 % más grande que la Tierra y también orbita en la zona habitable de su estrella, similar a nuestro Sol.

Los astrofísicos no están seguros de la composición de Kepler-69c, pero su órbita de 242 días alrededor de su 'sol' se asemeja a la de Venus.

“El equipo de Kepler informa del descubrimiento de lo que podría ser el ‘santo grial’ de la exoplanetología: un planeta rocoso con una cálida atmósfera, con ríos, lagos y mares; pero también puede que no”, valora el experto Richard A. Kerr en el mismo número de la revista.

“De hecho no hay misión actual, planificada o incluso concebible que pudiera demostrar que ese exoplaneta en particular sea habitable”, concluye el investigador.

SINC

jueves, 18 de abril de 2013

Una enorme factoría de estrellas del universo primitivo desafía las teorías sobre la formación de galaxias

Una enorme factoría de estrellas del universo primitivo desafía las teorías sobre la formación de galaxias 
Un estudio, con participación del IAC, detecta la galaxia con formación estelar explosiva más distante conocida, que arrancó su producción cuando el universo era muy joven. Mientras la Vía Láctea crea una estrella al año, esta galaxia produce unas 3.000 estrellas en ese mismo periodo de tiempo. El hallazgo supone todo un desafío para las teorías que explican la formación y evolución de galaxias, que estiman que una galaxia de estas características no puede existir tan pronto.

La Vía Láctea es capaz de formar una estrella al año, aproximadamente. La nueva galaxia que ha identificado un estudio, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna (ULL), ‘fabrica’ unas 3.000 en ese mismo periodo de tiempo. Lo significativo de esta nueva gigantesca factoría estelar es que se trata de la galaxia con formación estelar explosiva más distante conocida, que comenzó la producción masiva de estrellas cuando el universo era muy joven, con apenas un 6,5% de su edad actual. El hallazgo supone todo un desafío para las teorías que explican la formación y evolución de galaxias, que estiman que un objeto de estas características no puede existir tan pronto. La investigación, que se ha apoyado en observaciones del Gran Telescopio CANARIAS (GTC) aparece publicada en el último número de la revista ‘Nature’.

En el universo, la luz viaja a través del tiempo. Un suceso –por ejemplo, la formación de una estrella- puede observarse desde La Tierra millones de años después de que ocurriera, debido a su distancia con respecto a nuestro planeta. La posibilidad de ver fenómenos ocurridos cuando el universo estaba prácticamente en pañales ha sido posible gracias a observatorios espaciales. Uno de ellos, el observatorio Herschel de la Agencia Espacial Europea, ha sido clave en esta investigación.

A través de las observaciones obtenidas por la cámara SPIRE del mencionado observatorio, y dentro del proyecto Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES, en su acrónimo inglés), los investigadores detectaron una ‘mancha’ roja que despertó su curiosidad. Su extraña naturaleza quedó refrendada mediante observaciones posteriores con algunos de los mayores telescopios del mundo, incluidos el GTC y el Telescopio William Herschel, ambos ubicados en el Observatorio del Roque de los Muchachos del IAC en la isla de La Palma. Esta es la conclusión a la que llegaron los investigadores: HFLS3 es una enorme fábrica de estrellas en las que se transforma el polvo y el gas cósmico en nuevas estrellas.

Otro dato que arroja el estudio es que se trata de la galaxia con formación estelar explosiva más distante conocida. “La luz que observamos ahora ha viajado por el universo unos trece mil millones de años. La vemos como era en el universo muy joven, casi recién formado, 880 millones de años después del Big Bang”, explica el investigador del IAC y coautor del estudio, Ismael Pérez Fournon.

Aunque tiene una masa similar a la de la Vía Láctea, su capacidad de producción estelar en un año es 3.000 veces superior. Con este ritmo, los investigadores concluyen que se convertirá rápidamente en una galaxia de masa similar a las galaxias más masivas conocidas en el universo actual.

Desafío a las teorías actuales

Un objeto cósmico de estas características constituye un enigma. Según las teorías actuales de formación y evolución de galaxias, una galaxia tan masiva no debería existir en una etapa tan temprana del universo. La gran mayoría de las galaxias conocidas en esa época cósmica son mucho más pequeñas, menos pesadas -con masas de varios miles de millones la del Sol-, y forman sus primeras estrellas con ritmos varias veces el de la Vía Láctea en nuestros días, pero nunca al nivel de HFLS3.

Las galaxias mayores y más pesadas, las que pueden generar cantidades de estrellas similares a HFLS3, surgen a partir de la fusión de galaxias pequeñas y a la atracción de gas frío del espacio. Por ello, encontrar el momento en que se formaron las galaxias más masivas “es crítico para confrontar y mejorar los modelos de formación de galaxias”, apunta Pérez Fournon.

"La tarea de descubrir los primeros ejemplos de estas enormes factorías de estrellas es comparable a la de buscar una aguja en una pajar, los datos de Herschel son extremadamente ricos pero hay que observar estas galaxias con muchos otros telescopios y técnicas avanzadas para entenderlas bien" comenta el astrofísico del IAC y profesor de la Universidad de La Laguna, que ha dirigido al resto de integrantes del estudio de ambas instituciones: Antonio Cabrera Lavers, Paloma Martínez Navajas, Alina Streblyanska y Patrizia Ferrero.

Una mancha muy roja

De los cientos de miles de galaxias detectados en el proyecto HerMES de Herschel, "esta galaxia llamó nuestra atención porque es muy roja en comparación con otras en las tres bandas de observación del instrumento SPIRE", comenta Dominik Riechers, el investigador de la Universidad de Cornell (EEUU) que ha liderado el proyecto.

Paloma Martínez Navajas, astrofísica residente del IAC, abunda en esta cuestión: "En este caso, el color rojo a longitudes de onda del infrarrojo lejano indica una distancia muy grande o, lo que es lo mismo, una edad muy pequeña del universo cuando la luz fue emitida hacia nosotros. Las observaciones que hemos realizado con algunos de los mayores y más avanzados telescopios del mundo han podido confirmar que HFLS3 es la galaxia con formación estelar masiva más distante conocida hasta la fecha".

Con estas observaciones el grupo de investigadores que ha participado en este estudio, 64 investigadores de 32 centros de investigación, ha podido estimar un ritmo de formación de estrellas altísimo a partir del brillo observado en el infrarrojo y ha determinado las propiedades extremas de esta galaxia. En el universo actual no existen galaxias similares.

El grupo del IAC, ULL y GTC ha contribuido al estudio de esta galaxia con observaciones en los telescopios GTC, WHT y con los radiotelescopios del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM): el de 30 metros en Sierra Nevada (Granada) y el Interferómetro de Plateau de Bure (Francia). Antonio Cabrera Lavers, astrónomo del GTC, que realizó parte de las observaciones con el instrumento OSIRIS del gran telescopio, comenta que "estas observaciones se encuentran entre las más profundas obtenidas hasta la fecha con GTC y demuestran su potencial para este tipo de estudios".

Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)

miércoles, 17 de abril de 2013

ALMA localiza galaxias tempranas en tiempo récord

ALMA localiza galaxias tempranas en tiempo récord 
Un equipo de astrónomos ha utilizado el nuevo conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para localizar la ubicación de 100 de las galaxias con mayor formación estelar del universo temprano. ALMA es tan potente que, en solo unas horas, ha podido observar estas galaxias tantas veces como lo han hecho todos los telescopios de su tipo del mundo entero durante un periodo de más de una década.

El estallido de nacimientos estelares más fértil del universo temprano tuvo lugar en galaxias distantes que contenían gran cantidad de polvo cósmico. Estas galaxias tienen una importancia clave para nuestro conocimiento de la formación y evolución de las galaxias a lo largo de la historia del Universo, pero el polvo las oscurece y hace difícil su identificación con telescopios de luz visible. Para lograrlo, los astrónomos deben utilizar telescopios que observen la luz en longitudes de onda más largas, en torno a un milímetro, como hace ALMA.

“Los astrónomos han esperado este tipo de datos durante una década. ALMA es tan potente que ha revolucionado la forma en que observamos esas galaxias, incluso cuando el conjunto del telescopio aún no había terminado de completarse, como fue el caso de estas observaciones”, afirma Jacqueline Hodge (Instituto Max-Planck de Astronomía, Alemania) autora principal del artículo que presenta los resultados de ALMA.

El mejor mapa que se había hecho hasta el momento de esas polvorientas galaxias distantes se llevó a cabo utilizando el telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) operado por ESO. APEX llevó a cabo un sondeo de una parte del cielo del tamaño de la Luna llena, y detectó 126 galaxias de este tipo. Pero, en sus imágenes, cada estallido de formación estelar aparecía como una mancha más o menos difusa, tan amplia que cubría más de una galaxia (lo cual podía comprobarse estudiando imágenes más precisas tomadas en otras longitudes de onda). Al no saber exactamente cuál de esas galaxias estaba formando estrellas, los astrónomos veían obstaculizados sus estudios sobre formación estelar en el universo temprano.

Localizar las galaxias correctas requiere de observaciones más precisas, y esas observaciones más precisas requieren, a su vez, de telescopios más grandes. Mientras que APEX cuenta con una única antena de 12 metros de diámetro, telescopios como ALMA usan numerosas antenas como la de APEX distribuidas en amplias superficies. Las señales de las antenas se combinan entre sí y se obtiene la información como si proviniera de un único telescopio gigantesco, tan ancho como todo el conjunto de antenas.

El equipo utilizó ALMA para observar las galaxias del mapa obtenido por APEX durante la primera fase de observaciones científicas de ALMA, con el conjunto aún en fase de construcción. Utilizando menos de una cuarta parte del conjunto final de 66 antenas, distribuidas en distancias que superaban los 125 metros, ALMA necesitó tan solo dos minutos por galaxia para localizar a cada una de ellas en una diminuta región 200 veces más pequeña que la amplia mancha de APEX, y con una sensibilidad tres veces mayor. Si lo comparamos con otros telescopios de su tipo, ALMA es tan sensible que, en unas pocas horas, logró duplicar el total de observaciones realizadas por este tipo de telescopios.

El equipo no solo pudo identificar inequívocamente qué galaxias tenían regiones activas de formación estelar, sino que, en más de la mitad de los casos, descubrieron que numerosas galaxias con formación estelar habían sido confundidas con una sola en observaciones previas. La precisa visión de ALMA les permitió distinguir y separar estas galaxias.

“Antes pensábamos que las más brillantes de estas galaxias formaban estrellas con una intensidad miles de veces mayor que la de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, corriendo el riesgo de autodestruirse. Las imágenes de ALMA revelan múltiples galaxias, más pequeñas, formando estrellas en tasas más razonables”, afirma Alexander Karim (Universidad de Durham, Reino Unido), miembro del equipo y autor principal de un artículo paralelo a este trabajo.

Los resultados conforman el primer catálogo estadístico fiable de galaxias polvorientas de formación estelar en el universe temprano, y proporcionan una base vital para futuras investigaciones de las propiedades de estas galaxias en diferentes longitudes de onda, sin riesgo de malas interpretaciones debido a que varias galaxias puedan aparecer como una sola.

Pese a la precisa visión de ALMA y a su sensibilidad sin competencia, los telescopios como APEX aún tienen una importante misión. “APEX puede cubrir un área muy amplia del cielo más rápido que ALMA, por lo que resulta ideal para descubrir estas galaxias. Una vez que sabemos dónde mirar, podemos usar ALMA para ubicarlas con exactitud”, concluye Ian Smail (Universidad de Durham, Reino Unido), coautor del nuevo artículo.

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ESO

martes, 16 de abril de 2013

La actividad solar desencadena impresionantes auroras

La actividad solar desencadena impresionantes auroras 
Una hermosa aurora boreal ilumina el cielo sobre el paisaje nevado de Tromsø, Noruega. Estos coloridos espectáculos se producen cuando las partículas del viento solar, con carga eléctrica, son canalizadas por las líneas del campo magnético terrestre hasta chocar con los átomos de las capas más altas de nuestra atmósfera. Cuando impactan con átomos de oxígeno se produce un resplandor verde, como el de esta imagen.

Hace siglos que se conoce la relación entre las auroras y la actividad solar, pero los satélites han permitido a los científicos empezar a descifrar los mecanismos físicos que las provocan.

El cuarteto de satélites Clúster de la ESA vuela en formación en órbita a la Tierra, surcando su entorno magnético para estudiar la conexión entre el Sol y nuestro planeta.

En un nuevo estudio, Clúster ha analizado unos violentos fenómenos magnéticos conocidos como subtormentas, que provocan variaciones en la corriente de viento solar que colisiona con el escudo magnético de la Tierra – la magnetosfera.

Durante una subtormenta, la cola de la magnetosfera terrestre se comprime y emite potentes chorros de plasma de alta energía hacia el planeta, a una velocidad que puede alcanzar varios kilómetros por segundo. Este fenómeno ayuda a las partículas de plasma a infiltrarse en las capas superiores de la atmósfera, generando auroras.

Estas ráfagas de plasma, conocidas como BBFs (siglas en inglés de ‘bursty bulk flows’), duran muy poco, de 10 a 20 minutos. El estudio realizado con Clúster descubrió que, a pesar de su brevedad, las BBFs transportan mucha más energía de la que se pensaba – casi un tercio del total que termina llegando a la Tierra durante una aurora.

Hasta ahora se pensaba que su contribución era algo marginal, apenas un 5%.

Los nuevos datos demuestran que se había subestimado la importancia de las BBFs, y nos podrían ayudar a comprender mejor los efectos de la meteorología espacial sobre nuestro planeta.

La misión Swarm de la ESA, que se lanzará en junio de este año, estudiará en detalle la complejidad del campo magnético de la Tierra y su relación con el Sol.

ESA

lunes, 15 de abril de 2013

Una estrella jubilada con planetas y un disco de escombros

Una estrella jubilada con planetas y un disco de escombros 
El observatorio espacial Herschel de la ESA ha observado por primera vez un cinturón de polvo – resultado de las colisiones entre cometas o asteroides – rodeando a una estrella subgigante que también tiene un sistema planetario.

Las estrellas como nuestro Sol, después de pasar miles de millones de años quemando hidrógeno en sus núcleos de forma ininterrumpida, terminan agotando sus reservas de combustible y comienzan a quemar las capas que rodean al núcleo. Como resultado, se hinchan convirtiéndose en estrellas subgigantes, antes de transformarse en gigantes rojas.

Durante la fase de estrella subgigante, los planetas, asteroides y cinturones de cometas que las rodean todavía tienen posibilidades de sobrevivir. Para comprender mejor este proceso, es necesario observar este tipo de sistemas y medir sus propiedades. La búsqueda comienza por las estrellas rodeadas por discos de polvo, generados por las colisiones entre cometas o asteroides.

Gracias a la gran sensibilidad del telescopio espacial Herschel para observar en la banda del infrarrojo lejano, los astrónomos han sido capaces de analizar la brillante emisión que rodea a la estrellaKappa Coronae Borealis(κ CrB, o Kappa Cor Bor), descubriendo un disco de escombros y polvo a su alrededor.

Esta estrella presenta una masa 1.5 veces superior a la de nuestro Sol, tiene unos 2.500 millones de años y se encuentra a unos 100 años luz de nuestro planeta.

Al observarla desde la Tierra, se descubrió que cuenta con un planeta gigante con el doble de masa que Júpiter, a una distancia de la estrella equivalente a la del Cinturón de Asteroides de nuestro propio Sistema Solar. Los astrónomos sospechan que podría existir un segundo planeta a su alrededor, pero todavía no han podido acotar su masa.

Las observaciones de Herschel ofrecen una inusual oportunidad para comprender mejor la vida de los sistemas planetarios en órbita a las estrellas subgigantes, y permiten estudiar en detalle la arquitectura de su disco y del sistema de planetas.

“Es la primera vez que detectamos una estrella ‘jubilada’ con un disco de escombros y uno o más planetas”, explica Amy Bonsor, del Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble, autora principal de este estudio.

“El disco de escombros ha sobrevivido a toda la vida de la estrella sin ser destruido, al contrario que en nuestro propio Sistema Solar, donde la mayor parte de los escombros fue despejada durante una fase conocida como la era del Bombardeo Intenso Tardío, unos 600 millones de años después de que se formase el Sol”.

El equipo de Bonsor ha propuesto tres posibles configuraciones del disco y los planetas que se ajustarían a las observaciones de Kappa Cor Bor realizadas con Herschel.

El primer modelo sugiere la presencia de un único cinturón de polvo, continuo, que se extiende desde las 20 UA a las 220 UA (donde 1 UA, o Unidad Astronómica, es la distancia entre la Tierra y el Sol).

Si lo comparamos con nuestro Sistema Solar, nuestro disco de escombros de hielo – conocido como el Cinturón de Kuiper – se extiende en una franja mucho más estrecha, de 30 a 50 UA del Sol.

Según este modelo, uno de los planetas se encontraría a más de 7 UA de la estrella, y su influencia gravitatoria daría forma al borde interior del disco.

El segundo modelo presenta un disco que está siendo agitado por la influencia gravitatoria de dos planetas, que lo mezclan de tal forma que la tasa de producción de polvo alcanza un pico a unas 70-80 UA de la estrella.

Otra posibilidad sería que el disco de polvo estuviese dividido en dos cinturones más estrechos, centrados a 40 UA y 165 UA, respectivamente. La órbita del cuerpo exterior podría estar comprendida entre estos dos cinturones, a una distancia de 7 a 70 UA, dejando abierta la posibilidad de que se trate de un cuerpo más masivo que un planeta, como una enana marrón subestelar.

“Nos encontramos ante un sistema misterioso e intrigante: ¿hay uno o dos planetas dando forma a este disco? ¿existe una enana marrón en órbita a la estrella central, que ha dividido el disco en dos?” se planeta Bonsor.

Como este es el primer ejemplo detectado de una estrella subgigante con planetas y un disco de escombros a su alrededor, hacen falta más ejemplos para determinar si Kappa Cor Bor es un caso excepcional o algo común en el universo.

“Gracias a la gran sensibilidad de Herschel para observar en la banda del infrarrojo lejano, y a su gran archivo de datos, ya hemos encontrado pistas de otras estrellas subgigantes que podrían estar rodeadas por discos de polvo. Será necesario hacer nuevas observaciones para determinar si también cuentan con sistemas planetarios”, explica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.

ESA

domingo, 14 de abril de 2013

Los dinosaurios podían recorrer nadando largas distancias

Los dinosaurios podían recorrer nadando largas distancias. Nathan E. Rogers
Un investigador de la Universidad de Alberta (Canadá) ha identificado algunas de las pruebas más concluyentes hasta la fecha de que los dinosaurios podían recorrer nadando largas distancias.

En colaboración con un equipo internacional de investigación, el estudiante de graduado Scott Persons examinó marcas inusuales de garras registradas en un fondo de río en China, que es conocido por haber sido una ruta importante para los dinosaurios.

Junto a huellas fosilizadas de fácil identificación de muchos animales del Cretácico, incluyendo un largo y gigante cuello de dinosaurio, los investigadores encontraron una serie de marcas de garras que Persons considera la prueba de una progresión coordinada izquierda derecha y derecha a izquierda.

"Lo que tenemos son los arañazos dejados por las puntas de los pezuñas de un dinosaurio de dos patas", dijo Persons. "Las marcas de la garra del dinosaurio muestran que estaba nadando en este río, y que de puntillas estuviera tocando fondo".

Las marcas de garras cubren una distancia de 15 metros, que los investigadores dicen que es una prueba de la capacidad de un dinosaurio de nadar con movimientos coordinados de sus patas. Las huellas fueron hechas por dinosaurios terópodos carnívoros que se estima que se levantaban a alrededor de un metro hasta la cádera.

La ondulación fosilizada y la evidencia de grietas de desecación indican que hace 100 millones de años, el río, en lo que hoy es la provincia de Sichuan, registró ciclos secos y húmedos. El lecho del río que Persons describe como una autopista para dinosaurios ha proporcionado un montón de impresiones a todo pie de otros terópodos y saurópodos gigantes de cuatro patas.

Con sólo arañazos de garras en el fondo del río, la identidad exacta de los dinosaurios no se puede determinar, pero se sospecha que podría haber sido un tiranosaurio pequeño o un Sinocalliopteryx. Se conocen dos especies de depredadores que han estado en esa área de China.

EUROPA PRESS

sábado, 13 de abril de 2013

Los cráteres gemelos de Marte muestran dramáticas explosiones subterráneas

Los cráteres gemelos de Marte muestran dramáticas explosiones subterráneas 
Los hoyos en el centro de estos dos grandes cráteres, fotografiados por la sonda Mars Express de la ESA el pasado 4 de enero, son el resultado de dramáticas explosiones subterráneas que podrían estar relacionadas con la presencia de agua helada bajo la superficie del Planeta Rojo.

Estos cráteres ‘gemelos’ se encuentran en la región de Thaumasia Planum, una gran meseta al sur de Valles Marineris, el mayor cañón del Sistema Solar.

El cráter del norte (a la derecha, en esta imagen) fue bautizado con el nombre de Arima a principios de 2012; el del sur (a la izquierda) sigue sin nombre. Los dos tienen más de 50 kilómetros de diámetro y presentan complejas estructuras en su interior.

El cráter del sur se muestra aquí en perspectiva, desvelando las estructuras en su interior con gran nivel de detalle.

La escalonada pared del cráter desciende hasta un fondo plano, en el que llama la atención un gran hoyo justo en el centro, una peculiar característica que también presenta el cráter Arima.

Los cráteres con una depresión central son comunes en Marte, y en las lunas de hielo que orbitan a los planetas gigantes del Sistema Solar. Pero, ¿cómo se formaron?

Cuando un asteroide choca contra la superficie rígida de un planeta, los dos cuerpos se comprimen hasta alcanzar una densidad muy elevada. Inmediatamente después del impacto, la región comprimida se despresuriza rápidamente, provocando una violenta explosión.

Los impactos de baja energía provocan un simple cráter con forma de cuenco. Los eventos más dramáticos dejan tras de sí cráteres de mayor tamaño con formaciones más complejas, como la elevación de un pico o la formación de un hoyo en el centro de la depresión.

Una de las hipótesis que tratan de explicar su formación sugiere que la roca o el hielo fundido durante el impacto se drenó a través de las fracturas en el fondo del cráter, dejando un hoyo vacío.

Otra teoría propone que el hielo oculto bajo la superficie del planeta se calentó rápidamente tras el impacto, vaporizándose y aumentando la presión. La superficie rocosa se debilitó y terminó colapsando, dejando un hoyo rodeado de escombros. Este tipo de hoyos siempre se encuentra en el centro del cráter, que es dónde se deposita la mayor parte de la energía del impacto.

Aunque los dos cráteres de esta imagen tengan tamaños similares, sus hoyos centrales son bastante diferentes en términos de tamaño y profundidad, como se puede ver claramente en la vista topográfica. El cráter de la izquierda presenta un hoyo más profundo, que podría indicar que había más hielo bajo su superficie, que se vaporizó más rápidamente, o que la corteza era ligeramente más fina en ese lugar.

Muchos de los cráteres de sus inmediaciones también presentan pruebas que indican la presencia de agua o hielo subterráneos, extraídos en el momento del impacto.

Las capas de escombros que rodean a estos cráteres están formadas por las rocas arrancadas por el impacto. Muchas de ellas presentan lóbulos con forma de pétalo a su alrededor, producidos por el flujo de los lodos generados cuando los materiales arrancados se mezclaron con el agua líquida extraída del subsuelo.

Este tipo de cráteres de impacto es una ventana al pasado de la superficie del planeta. En este caso, indica que la región de Thaumasia Planum albergó en algún momento grandes cantidades de agua o hielo bajo su superficie, que fue brotando con cada impacto.

ESA

viernes, 12 de abril de 2013

Los restos orgánicos más antiguos en embriones de dinosaurios

Los restos orgánicos más antiguos en embriones de dinosaurios 
Un equipo internacional de científicos ha descubierto en China huevos y embriones fosilizados de dinosaurio con lo que parece colágeno, el resto orgánico más antiguo encontrado hasta ahora en vertebrados terrestres. El estudio de los huesos, publicado en Nature, concluye que las crías crecían a gran velocidad y se movían en el interior del huevo.

El hallazgo de embriones fósiles de Lufengosaurus, un género de sauropodomorfo –dinosaurios cuellilargos– que vivió en el Jurásico Inferior hace 190 millones de años, ha revelado por primera vez cómo crecían y se movían dentro del huevo estas criaturas.

El descubrimiento, llevado a cabo por paleontólogos de la Universidad de Toronto Mississauga (Canadá) y publicado en Nature, se realizó cerca de la ciudad china de Lufeng, donde se encontraron más de 200 pequeños huesos de individuos en distintos estados de desarrollo.

“Como herbívoros, las crías debían crecer muy rápido hasta alcanzar un tamaño en el que no corrieran peligro por parte de los depredadores”, explica a SINC Robert Reisz, paleontólogo de la Universidad de Toronto Mississauga y uno de los autores del estudio.

El yacimiento, repleto de embriones en diferentes fases de desarrollo, es el más antiguo de este tipo conocido. En él también se han localizado los restos de cáscara más viejos encontrados en vertebrados, de tan solo 100 micras de grosor.

La gran antigüedad de los embriones es otro aspecto único del descubrimiento, ya que la mayoría de los embriones fósiles conocidos hasta la fecha se formaron en el Cretácico, 125 millones de años después de que los huevos de China fueran enterrados.

Los científicos han podido estudiar diferentes fases del desarrollo de estos animales. Al comparar la tasa de crecimiento de los fémures se ha deducido que estos dinosaurios crecían más rápido que cualquier otro conocido.

Además, sus músculos jugaban un papel muy activo para cambiar la forma del fémur en desarrollo, lo que sugiere que estos reptiles se movían dentro del huevo, algo propio de aves y mamíferos pero que se ignoraba hasta ahora en dinosaurios.

Por otra parte, miembros taiwaneses del equipo han descubierto material orgánico en el interior de los huesos embrionarios. Se trata del ejemplo más antiguo de restos orgánicos hallados en un animal terrestre. Según el equipo, posiblemente se trate de colágeno, una proteína característica de las estructuras óseas.

“Los huesos se transforman en roca durante la fosilización”, señala Reisz. “Encontrar restos de proteínas en un fósil de embrión es muy difícil, sobre todo si pensamos que son 100 millones de años más antiguos que otros similares con material orgánico”, añade.

Los huesos encontrados pertenecen a 20 embriones del género Lufengosaurus, la más frecuente en la región durante el Jurásico Inferior, y que podían alcanzar los ocho metros de largo.

“Es la primera vez que se rastrea el desarrollo de embriones de dinosaurio, y este descubrimiento ayudará a entender mejor la biología y crecimiento de estos animales”, concluye Reisz.

SINC

jueves, 11 de abril de 2013

La nebulosa planetaria verde y brillante

La nebulosa planetaria verde y brillante 
Esta nueva y fascinante imagen, obtenida por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, muestra la verde y brillante nebulosa planetaria IC 1295 rodeando a una débil estrella moribunda, situada a unos 3.300 años luz, en la constelación de Scutum (El Escudo). Es la imagen más precisa jamás obtenida de este objeto.

Las estrellas del tamaño del Sol acaban sus vidas como pequeñas y débiles estrellas enanas blancas. Pero, en la recta final, camino de su retiro, sus atmósferas son lanzadas al espacio. Durante unas decenas de miles de años se ven rodeadas por una espectacular y colorida nube brillante de gas ionizado conocida como nebulosa planetaria.

En esta nueva imagen obtenida por el VLT vemos la nebulosa planetaria IC 1295, que se encuentra en la constelación de Scutum (El Escudo). Tiene la extraña característica de estar rodeada por múltiples capas que hacen que parezca un microorganismo visto con microscopio, siendo las capas las membranas de la célula.

Estas burbujas están compuestas del gas que anteriormente formaba la atmósfera de la estrella. Este gas fue expelido por reacciones de fusión inestables en el núcleo de la estrella que generaron súbitas expulsiones de energía, parecidos a enormes erupciones termonucleares. El gas está bañado por una fuerte radiación ultravioleta procedente de la anciana estrella, lo que hace que el gas brille. Los diferentes elementos químicos brillan en diferentes colores y la prominente sombra verdosa que destaca en IC 1295 proviene del oxígeno ionizado.

En el centro de la imagen puede verse el remanente quemado del núcleo de la estrella como un brillante punto blanco azulado en el corazón de la nebulosa. La estrella central se convertirá en una estrella enana blanca muy débil y, a lo largo de miles de millones de años, irá enfriándose lentamente.

Las estrellas con masas similares a la del Sol y con hasta ocho veces la masa del Sol, formarán nebulosas planetarias cuando entren en la fase final de su existencia. El Sol tiene una edad de 4.600 millones de años y se prevé que viva otros cuatro mil millones de años.

Pese al nombre, las nebulosas planetarias poco tienen que ver con los planetas. Esta descripción se aplicó tras algunos descubrimientos iniciales debido al parecido de estos inusuales objetos con los planetas exteriores Urano y Neptuno observados con los primeros telescopios, y ha sido lo suficientemente pegadiza como para sobrevivir. En el siglo XIX, tras realizar las primeras observaciones espectroscópicas, se determinó que estos objetos eran gas brillante.

Esta imagen fue captada por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, situado en Cerro Paranal, en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, utilizando el instrumento FORS (FOcal Reducer Spectrograph). Para obtener esta imagen se han combinado exposiciones tomadas con tres filtros diferentes que dejaban pasar la luz azul (de color azul), la luz visible (de color verde), y la luz roja (de color rojo).

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ESO

martes, 9 de abril de 2013

Las estrellas guardan 'memoria' de su infancia en las etapas finales

Las estrellas guardan 'memoria' de su infancia en las etapas finales 
Investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) han descubierto que la función gamma, una característica presente al inicio de la vida de las estrellas, desaparece durante su etapa adulta, pero que vuelve a emerger en sus etapas finales, cuando ya son estrellas de neutrones o enanas blancas. El estudio se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.

En cierto sentido, las estrellas tienen 'recuerdos' de sus etapas iniciales. Así lo señala un estudio realizado por Antonio Claret, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) con la colaboración del físico Matthias Hempel de la Universidad de Basilea (Suiza).

A lo largo de su vida, las estrellas sufren cambios en su masa, presión, composición y estructura interna para, al agotar su combustible y dependiendo de su masa inicial, evolucionar hacia un objeto compacto como una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro.

En principio se podría pensar que esta agitada evolución, que incluye episodios explosivos como el de supernova en el caso de estrellas masivas, impediría a las estrellas conservar al final de su vida alguna 'memoria' o características de sus primeras etapas, pero no es así.

Según el estudio, que recogen dos artículos de la revista Astronomy & Astrophysics, se conserva un tipo de 'memoria' especial: la función gamma, que guarda relación con tres parámetros estelares.

Por un lado, la energía potencial de la estrella, que surge del hecho de que sea una esfera de gas autogravitante. Por otro, su momento de inercia, que describe su resistencia a girar y está ligado a cómo se distribuye la masa en su interior –algo parecido al caso de una patinadora, que puede modificar su velocidad de rotación estirando o contrayendo los brazos–. Y finalmente, el grado de compacidad.

"Hemos estudiado el comportamiento de gamma desde las primeras fases hasta los estadios finales de la evolución estelar y concluimos que, si bien dicha función es invariable hasta las primeras etapas de la secuencia principal, o etapa juvenil, después pierde por completo esa constancia durante la etapa adulta, varía drásticamente y puede tomar valores miles de veces mayores que al inicio de la vida de la estrella”, apunta Claret.

Pero lo verdaderamente fascinante reside en que, tras las fases finales de la etapa adulta y los procesos violentos que se producen cuando las estrellas agotan su combustible, cuando estas alcanzan su fase de objeto compacto –sea enana blanca o estrella de neutrones– recuperan ese valor constante que presentaban en su infancia.

"Es curioso que esta función se pierda para reaparecer en las fases finales. Parece comportarse como un fósil: después de virtualmente desaparecer, vuelve a escena y nos aporta información sobre el organismo original", señala el investigador.

El estudio indaga también en las razones por las que ese valor constante desaparezca para volver a surgir al final de la vida de las estrellas. Y se halla una correlación entre la cantidad de energía que se genera en el núcleo de una estrella y las variaciones en la función gamma. "Hemos extendido también esta investigación a planetas gigantes, de entre una y cincuenta veces la masa de Júpiter, y siguen la misma pauta, con la diferencia de que permanece constante a lo largo de toda su vida porque carecen de actividad nuclear. Parece realmente ser una función universal", apunta Claret.

De interés para las estrellas de neutrones

Esta investigación ha resultado de especial interés en el caso de las estrellas de neutrones, un tipo de objetos extremadamente compactos que pueden contener una masa equivalente a la del Sol concentrada en un diámetro aproximado de catorce kilómetros.

Estas estrellas constituyen un posible final en la vida de una estrella masiva que, tras expulsar todas sus capas en una explosión de supernova, solo conserva el núcleo. Si la masa de la estrella progenitora es menor que unas veinte masas solares dará lugar a una estrella de neutrones, mientras que si supera ese límite se contraerá hasta que su densidad se vuelva infinita y produzca finalmente un agujero negro.

"El hecho de que la función gamma se recupere incluso después de una explosión de supernova resulta sorprendente", afirma Claret. Gracias a este estudio, el investigador ha establecido un criterio de estabilidad para las estrellas de neutrones, que no solo define qué condiciones deben cumplir para conservar la estabilidad y no colapsar en un agujero negro, sino que además permitirá seleccionar, entre los modelos disponibles, cuál describe mejor la estructura interna de estos objetos.

"Actualmente estamos investigando las implicaciones de dichas propiedades en el umbral de la formación de agujeros negros", adelanta el investigador.

IAA-CSIC | SINC

viernes, 5 de abril de 2013

El despertar de un agujero negro

El despertar de un agujero negro 
Los astrónomos han sido testigos del despertar de un agujero negro, tras décadas de inactividad. El agujero negro ha devorado un objeto de baja masa -una enana marrón o un planeta gigante- que se le acercó demasiado. Un fenómeno similar ocurrirá pronto con el agujero negro situado en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que engullirá una nube de gas.

El telescopio espacial de la ESA Integral fue el primero en alertar del despertar del agujero negro en la galaxia NGC4845, a 47 millones de años luz de distancia. Los telescopios XMM-Newton, de la ESA; Swift, de la NASA; y el detector de rayos X japonés MAXI, a bordo de la Estación Espacial Internacional, también han observado el fenómeno.

Los astrónomos estaban observando otra galaxia con Integral, cuando detectaron un destello muy brillante en rayos X procedente de otra región en el mismo campo de visión. XMM-Newton confirmó que la fuente era NGC4845, una galaxia que nunca había sido detectada en altas energías.

Junto con Swift y MAXI la emisión fue observada a lo largo de todo el año 2011, desde su máximo en enero, cuando el brillo de la galaxia se multiplicó por mil, hasta su desvanecimiento.

“La observación fue completamente inesperada, procedente de una galaxia que ha permanecido tranquila durante al menos 20 o 30 años”, dice Marek Nikolajuk de la Universidad de Bialystok, Polonia, y autor principal del artículo en Astronomy & Astrophysics.

Analizando las características del destello los astrónomos pudieron determinar que la emisión procedía del halo de material en torno al agujero central de la galaxia. Este objeto destrozaba y se alimentaba de otro de una masa entre 14 y 30 veces la de Júpiter, un rango que se corresponde con el de las enanas marrones –objetos subestelares que carecen de la masa suficiente como para iniciar la fusión del hidrógeno en sus núcleos, como hacen las estrellas-.

Sin embargo los autores advierten que este objeto podría tener una masa incluso menor, de apenas unas cuantas veces superior a la de Júpiter, lo que lo situaría en el rango de los planetas gigantes.

Estudios recientes han sugerido que los objetos de masa planetaria de este tipo, que se encuentran flotando libremente en el espacio tras haber sido expulsados de sus sistemas solares originales por interacciones gravitatorias, podrían ser muy comunes en muchas galaxias.

Se estima que el agujero negro en el centro de NGC 4845 tiene una masa 300.000 veces superior a la de nuestro Sol. Y le gusta jugar con su comida: la forma en que la emisión aumentó y decayó revela que hay un retraso de entre dos y tres meses entre la descomposición del objeto y el calentamiento de los residuos en el entorno del agujero negro.

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ESA

jueves, 4 de abril de 2013

Un cometa se dirige hacia Marte

Un cometa se dirige hacia Marte 
A lo largo del tiempo, las naciones de la Tierra que cuentan con tecnología espacial han enviado docenas de sondas y vehículos exploradores a Marte. Hoy en día, hay tres satélites activos circulando alrededor del Planeta Rojo mientras dos vehículos exploradores, Opportunity (Oportunidad, en idioma español) y Curiosity (Curiosidad, en idioma español), se desplazan debajo de ellos, sobre las rojas arenas. Marte es seco, desierto y aparentemente carece de vida.

Pronto, estos dispositivos podrían hallarse explorando un tipo de mundo muy distinto.

"Hay una pequeña pero nada despreciable probabilidad de que el cometa 2013 A1 se estrelle contra Marte en octubre de 2014", dice Don Yeomans, del Programa de Objetos Cercanos a la Tierra (Near-Earth Object Program, en idioma inglés), de la NASA, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés). "Las soluciones actuales sugieren que hay una probabilidad en dos mil de que esto suceda".

El núcleo del cometa tiene probablemente de 1 a 3 kilómetros de diámetro y se aproxima a gran velocidad, alrededor de 56 km/seg (aproximadamente 125.000 millas por hora). "Si llegara a chocar contra Marte, produciría una explosión con una energía equivalente a 35 millones de megatones de dinamita", estima Yeomans.

A modo de comparación, cabe mencionar que el impacto del asteroide que terminó con los dinosaurios terrestres hace 65 millones de años fue unas 3 veces más poderoso, produjo una energía equivalente a 100 millones de megatones. Otro punto de comparación es el meteoro que explotó sobre Chelyabinsk, Rusia, en febrero de 2013, el cual dañó edificios y arrojó personas al suelo. El cometa de Marte contiene potencialmente 80 millones de veces más energía que aquel relativamente exiguo asteroide.

Un impacto no necesariamente sería el fin del programa de la NASA en Marte, pero sí transformaría el programa, y también al mismo Marte.

"Yo lo veo como un gigantesco experimento sobre el clima", dice Michael Meyer, quien es el científico principal del Programa de Exploración de Marte (Mars Exploration Program, en idioma inglés), en las oficinas centrales de la NASA. "Un impacto como este arrojaría una gran cantidad de material hacia la atmósfera de Marte: polvo, arena, agua y otros desechos. El resultado podría ser un planeta Marte más caliente y húmedo que el que conocemos ahora".

A Meyer le preocupa que el vehículo explorador todo terreno Opportunity, impulsado por energía solar, pueda tener dificultades para sobrevivir si la atmósfera se vuelve opaca. En cambio, el vehículo explorador Curiosity, impulsado por energía nuclear, continuaría su misión sin problemas. También destaca que los vehículos en órbita alrededor de Marte tendrían problemas para distinguir la superficie, por lo menos por un tiempo, mientras los desechos se asientan.

Un impacto directo parece poco probable. Paul Chodas, del Programa de Objetos Cercanos a la Tierra, subraya que 1 probabilidad en 2000 significa que hay una probabilidad de 1999 en 2000 de que no haya impacto alguno. "Un sobrevuelo cercano es mucho más probable", apunta.

Incluso un sobrevuelo cercano es un suceso potencialmente importante. Las más recientes soluciones orbitales determinadas por los científicos indican que el cometa pasaría a menos de 300.000 kilómetros del Planeta Rojo en su máximo acercamiento. Eso significa que Marte podría encontrarse dentro de la atmósfera gaseosa y polvorienta del cometa, llamada "coma". Visualmente, el cometa podría alcanzar un brillo de magnitud cero; es decir, unas pocas veces más brillante que una estrella de magnitud 1, vista desde el Planeta Rojo.

"Las cámaras colocadas en TODOS los vehículos espaciales que actualmente funcionan en Marte deberían poder tomar fotografías del cometa 2013 A1", dice Jim Bell, quien es un científico planetario y especialista en imágenes, de la Universidad Estatal de Arizona (Arizona State University, en idioma inglés). "Respecto de las sondas Mars Odyssey (Odisea, en idioma español) y el Orbitador de Reconocimiento de Marte (Mars Reconnaissance Orbiter, en idioma inglés), el asunto será apuntarlos en la dirección correcta; están acostumbrados a 'mirar' hacia abajo, no hacia arriba. Los diseñadores de la misión deberán averiguar cómo hacerlo, si es que eso es posible".

"En cuanto a los vehículos exploradores Opportunity y Curiosity, el asunto será poder cargarlos de energía para que tomen imágenes por la noche", continúa. "El vehículo Opportunity funciona con energía solar y, por lo tanto, necesitaría disponer de la energía de reserva de su batería para poder hacer funcionar las cámaras durante la noche. Si es capaz o no de hacer esto dependerá de cuánta energía obtenga de sus polvorientos paneles solares durante el día. Por otro lado, el vehículo explorador Curiosity funciona con energía nuclear, de manera que tendrá mayores capacidades para obtener imágenes nocturnas".

Los investigadores estarán muy interesados en ver cómo interacciona el cometa con la atmósfera de Marte. Tal vez, podría producirse una lluvia de meteoros. "El análisis del espectro de los meteoros en desintegración podría decirnos algo interesante sobre la química de las capas superiores de la atmósfera de Marte", destaca Meyer.



Ciencia@NASA

martes, 2 de abril de 2013

La muerte de una estrella gigante a un nivel de detalle sin precedentes

La muerte de una estrella gigante a un nivel de detalle sin precedentes 
Un equipo de astrónomos liderado por el Centro Internacional de Investigación de Radio Astronomía (ICRAR) ha tenido éxito en la observación de la muerte de una estrella gigante a un nivel de detalle sin precedentes.

En febrero de 1987, astrónomos que observaban la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana cercana, notaron la súbita aparición de lo que parecía ser una nueva estrella. En realidad, no estaban viendo los comienzos de una estrella, sino su final y la supernova más brillante vista desde la Tierra en los cuatro siglos transcurridos desde que se inventó el telescopio.

Al día siguiente, la noticia del descubrimiento se había extendido por todo el mundo y observando el cielo del hemisferio sur se comenzaron a ver las consecuencias de esta enorme explosión estelar, conocida como supernova.

En las dos décadas y media transcurridas desde entonces, el remanente de la supernova 1987A ha continuado en el foco de los investigadores de todo el mundo, proporcionando una gran cantidad de información acerca de uno de los eventos más extremos del universo.

En la investigación se publican en la revista Astrophysical Journal, un equipo de astrónomos de Australia y Hong Kong han logrado las imágenes de más alta resolución de radio de la remanente de supernova en expansión en longitudes de onda milimétricas, gracias al radiotelescopio CSRIO en Nueva Gales del Sur, Australia.

«Tomar imágenes de objetos astronómicos distantes como este en longitudes de onda de menos de 1 centímetro exige las condiciones atmosféricas más estables. Para este telescopio por lo general sólo es posible durante las condiciones invernales más frías, pero aún así, la elevación de la humedad hace las cosas muy difíciles», dijo la autora principal, Giovanna Zanardo, de ICRAR, una sociedad conjunta de las universidades australianas de Curtin y Western Australia.

A diferencia de los telescopios ópticos, un radiotelescopio puede funcionar durante el día y se puede observar a través del gas y el polvo, lo que permite a los astrónomos ver el funcionamiento interno de objetos como restos de supernovas, galaxias y agujeros negros.

«Los remanentes de supernovas son como los aceleradores de partículas naturales, las emisiones de radio que observamos provienen de electrones en espiral a lo largo de las líneas del campo magnético y los fotones que emiten cada vez que se encienden. Cuanto mayor sea la resolución de las imágenes más podemos aprender acerca de la estructura de este objeto», dijo el profesor Lister Staveley-Smith, Director Adjunto de ICRAR.

Los científicos estudian la evolución de las supernovas en remanentes de supernova para hacerse una idea de la dinámica de estas explosiones masivas y la interacción de la onda de choque con el medio circundante.

«No sólo hemos sido capaces de analizar la morfología de la Supernova 1987. A a través de nuestra imagen de alta resolución, sino que la hemos comparado con los rayos X y los datos ópticos con el fin de modelar su historia probable», dijo el profesor Bryan Gaensler.

El equipo sospecha que una fuente compacta nebulosa o un pulsar está asentada en el centro de la emisión de radio, lo que implica que la explosión de la supernova no causó el colapso de una estrella en un agujero negro. Ahora trataremos de observar más en el centro y ver lo que hay.

EUROPA PRESS

lunes, 1 de abril de 2013

Restos fósiles de pingüinos africanos de hace diez millones de años

Restos fósiles de pingüinos africanos de hace diez millones de años 
Una investigación elaborada por científicos del Museo Nacional de Historia Natural de Reino Unido, ha determinado que hace 10-12 millones de años había cuatro especies de pingüinos en las costas de África. Este dato se ha obtenido tras un estudio, publicado en 'Linnean Society', realizado sobre 17 fragmentos fósiles encontrados a finales de 2010 entre rocas y sedimentos de una excavación en Sudáfrica.

Los hallazgos fósiles representan la evidencia más antigua de estas aves en África. Anteriormente se habían encontrado restos de entre 5 y 7 millones de años.

Según han explicado los autores del trabajo, los 17 fragmentos de huesos son piezas de columna vertebral, esternón, alas y patas de varias especies extintas de pingüinos. Gracias a estos fósiles ahora se sabe que estas especies se extendieron casi por todo el espectro de tamaños conocidos, desde un diminuto pingüino de 0,3 metros de altura, hasta una especie de cerca de 0,9 metros.

Actualmente, solo una especie de pingüinos vive en África: el pingüino africano (Spheniscus demersus), también conocido como pingüino del Cabo. Está calificada como una especie en peligro de extinción desde 2010. Según han explicado los expertos, el número de estas aves ha disminuido un 80 por ciento en los últimos 50 años y esta situación se debe principalmente a los vertidos de petróleo y a la pesca excesiva de sardinas y anchoas, el alimento favorito de este animal.

Sin embargo, los científicos no tienen tan claras las razones de la extinción de los pingüinos prehistóricos. Las lagunas en el registro fósil hacen difícil determinar si las desaparición de estas especies fueron repentinas o graduales.

"Tenemos fósiles de hace 5-7 millones de años y otros de 10-12 millones de años, pero no sabemos qué pasó en medio", ha explicado uno de los autores de la investigación, Daniel Thomas, quien ha señalado que "probablemente el ser humano no tiene la culpa, ya que los humanos modernos llegaron a Sudáfrica cuando estos pingüinos ya habían desaparecido".

Entre las causas que se barajan, la más probable, según los científicos, es que la subida y bajada del nivel del mar terminó por eliminar los lugares seguros para la anidación. Aunque los pingüinos pasan la mayor parte de su vida nadando en el océano, utilizan islas cercanas a la costa para construir sus nidos y criar a sus polluelos.

Reconstrucciones de la superficie terrestre sugieren que hace 5 millones de años el nivel del mar en la costa de Sudáfrica era 90 metros más alto de lo que es hoy, inundando las zonas bajas y convirtiendo la región en una red de islas. Una mayor cantidad de islas implicaba más playas donde poder tener las crías y mantenerlas a salvo de los depredadores del continente.

Sin embargo, con la reducción del nivel del mar, las islas se volvieron a conectar al continente por puentes de tierra, lo que habría acabado con las playas de anidación y facilitado el acceso a los depredadores.

EUROPA PRESS

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