sábado, 9 de agosto de 2014

La galaxia Messier 33 está llena de brillantes cúmulos de estrellas

La galaxia Messier 33 está llena de brillantes cúmulos de estrellas
El telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope), instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile, ha captado una imagen de la galaxia Messier 33 que alcanza impresionantes niveles de detalle. Esta espiral cercana, la segunda gran galaxia más cercana a la nuestra, la Vía Láctea, está llena de brillantes cúmulos de estrellas y de nubes de gas y polvo. La nueva fotografía de este objeto es una de las imágenes de amplio campo con más detalles jamás tomadas y muestra, con especial claridad, las numerosas nubes rojizas y brillantes de gas en los brazos espirales.

Messier 33, también conocida como NGC 598, se encuentra a unos tres millones de años luz de distancia, en la pequeña constelación del Triángulo, en el hemisferio norte. Otro de sus nombres es Galaxia del Triángulo, y fue observada por el cazador de cometas francés Charles Messier en agosto de 1764, quien la situó como la número 33 en su famosa lista de nebulosas y cúmulos de estrellas prominentes. Sin embargo, él no fue el primero en registrar la existencia de la galaxia espiral; probablemente fue documentada por primera vez unos cien años antes por el astrónomo siciliano Giovanni Battista Hodierna.

Aunque la Galaxia del Triángulo está en el cielo del norte, es visible justo desde el punto de vista meridional del Observatorio Paranal de ESO, en Chile. Sin embargo, no se eleva muy alto en el cielo. Esta imagen fue tomada por el telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope), un telescopio de última tecnología de 2,6 metros con un campo de visión que es dos veces tan ancho como la Luna llena. Esta imagen fue creada a partir de muchas exposiciones individuales, incluyendo algunas tomadas a través de un filtro que deja paso tan solo a la luz emitida por el brillante hidrógeno, lo cual hace que las rojizas nubes de gas que se encuentran en los brazos espirales de la galaxia destaquen intensamente.

Entre las muchas regiones de formación de estrellas que hay en los brazos espirales de Messier 33, destaca la nebulosa gigante NGC 604. Con un diámetro de cerca de 1.500 años luz, esta es una de las más grandes nebulosas de emisión conocida. Se extiende sobre un área 40 veces más grande que la parte visible de la mucho más famosa - y mucho más cercana - Nebulosa de Orión.

La Galaxia del Triángulo es el tercer miembro más grande del Grupo Local de galaxias, que incluye la Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda, y alrededor de 50 galaxias más pequeñas. En una noche muy limpia y oscura, esta galaxia puede distinguirse a simple vista: se considera que es el objeto celeste más lejano visible sin ayuda óptica. Un dato interesante para aquellos observadores que tengan mucha paciencia es que las condiciones de visibilidad mejorarán a largo plazo, ya que la galaxia se está acercando a la nuestra a una velocidad de alrededor de 100.000 kilómetros por hora.

Echar un vistazo más de cerca a esta nueva y hermosa imagen no sólo nos permite inspeccionar de forma detallada los brazos espirales con formación estelar de la galaxia, sino que también pone de manifiesto el rico paisaje de galaxias más distantes, dispersas detrás de las miríadas de estrellas y las nubes brillantes de NGC 598.

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ESO

jueves, 7 de agosto de 2014

Rosetta llega a su cometa de destino

Rosetta llega a su cometa de destino
Tras un viaje de una década persiguiendo a su objetivo, la nave de la ESA Rosetta se ha convertido en la primera nave en reunirse con un cometa, abriendo así un nuevo capítulo en la exploración del Sistema Solar.

El cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko y Rosetta se encuentran ahora a 405 millones de kilómetros de la Tierra, a medio camino entre las órbitas de Júpiter y Marte, avanzando velozmente -a casi 55.000 kilómetros por hora- hacia el Sistema Solar interior.

El cometa sigue una órbita elíptica de 6,5 años que lo lleva hasta más allá de Júpiter, en su punto más alejado, hasta entre las órbitas de Marte y la Tierra en el punto más próximo al Sol. Rosetta lo acompañará durante más de un año: juntos rodearán el Sol y volverán de nuevo hacia Júpiter.

Se cree que los cometas son parte de los ladrillos primitivos con que se construyó el sistema Solar, y que podrían haber contribuido a traer el agua a la Tierra -quizás incluso a sembrarla con los ingredientes de la vida-. Quedan muchas preguntas fundamentales acerca de estos enigmáticos objetos, y Rosetta aspira a aclararlas mediante un estudio completo, in situ, del cometa.

La travesía hasta el cometa no ha sido directa. Desde su lanzamiento en 2004 Rosetta ha sobrevolado la Tierra tres veces, y una Marte, para ajustar su órbita con la ayuda de la gravedad de estos planetas. Esta compleja trayectoria también ha hecho posible que Rosetta visitara los asteroides Šteins y Lutetia, de los que ha obtenido imágenes y datos científicos sin precedentes.

"Después de un viaje de cinco meses y cuatro días, después de cinco vueltas alrededor del Sol y de 6.400 millones de kilómetros, estamos encantados de anunciar, por fin, que ¡ya hemos llegado!", ha dicho Jean-Jacques Dordain, Director General de la ESA.

“La nave europea Rosetta se ha convertido en la primera nave de la historia en reunirse con un cometa, un hito en la exploración de nuestros orígenes. Ha llegado la hora de los descubrimientos".

Hoy hemos visto la última de una serie de diez maniobras iniciadas en mayo para ajustar gradualmente la velocidad y la trayectoria de Rosetta a las del cometa. Si cualquiera de estas maniobras hubiera fallado la misión se habría perdido; el cometa, simplemente, hubiera pasado de largo".

“Este logro es el resultado de un esfuerzo internacional enorme a lo largo de varias décadas”, explica Álvaro Giménez, Director de Ciencia y Exploración Robótica de la ESA.

“Ha sido un largo camino desde que se discutió por primera vez el concepto de esta misión a finales de los años setenta, y desde que se aprobó en 1993. Ahora estamos a punto de abrir un tesoro para el conocimiento científico, que permitirá reescribir los libros sobre cometas durante varias décadas”.

El cometa empezó a revelar su personalidad a medida que se acercaba Rosetta. Las imágenes tomadas por la cámara OSIRIS entre finales de abril y principios de junio mostraron que su actividad era variable. El ‘coma’ del cometa –su envoltura de polvo y gas– comenzó a brillar rápidamente para luego volver a apagarse en el transcurso de apenas seis semanas.

En ese mismo periodo, las observaciones realizadas con el instrumento MIRO indican que el cometa estaba emitiendo unos 300 mililitros de vapor de agua cada segundo.

El Espectrómetro Térmico en el Visible y en el Infrarrojo, VIRTIS, determinó que la temperatura media del cometa era de unos -70°C, lo que indica que su superficie está cubierta en su mayor parte de polvo oscuro, y no de hielo limpio.

Las impresionantes imágenes tomadas cuando la sonda se encontraba a 12.000 kilómetros de su objetivo desvelaron que el núcleo está formado por dos masas independientes unidas por una especie de ‘cuello’, con forma de pato. A medida que Rosetta seguía acercándose al cometa, sus imágenes fueron mostrando más detalles. Las imágenes más recientes se recibieron esta mañana y se publicarán esta misma tarde.

“Las primeras imágenes claras del cometa nos han dado mucho que pensar”, confiesa Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta para la ESA.

“Los dos lóbulos del cometa, ¿son dos cuerpos independientes que se juntaron en algún momento de la historia del Sistema Solar, o es un único cometa que ha sufrido una erosión drástica y asimétrica con el paso del tiempo? Rosetta se encuentra en el lugar y en el momento adecuado para estudiar uno de estos objetos tan especiales”.

Rosetta se encuentra a solo 100 kilómetros de la superficie del cometa, pero todavía se acercará un poco más. A lo largo de las próximas seis semanas la sonda describirá dos trayectorias triangulares frente al cometa, primero a una distancia de 100 kilómetros y luego a 50 km.

Durante estas maniobras sus instrumentos llevarán a cabo un minucioso estudio científico del cometa y cartografiarán su superficie para seleccionar un buen lugar para el aterrizaje del módulo Philae.

Finalmente, Rosetta intentará describir una órbita casi circular a apenas 30 kilómetros de distancia y, en función de la actividad del cometa, podría acercarse un poco más.

“La llegada al cometa es solo el principio de una gran aventura, todavía nos tenemos que enfrentar a grandes retos a medida que aprendemos a trabajar en este entorno inexplorado, empezando a orbitar un cometa y, en última instancia, aterrizando sobre su superficie”, explica Sylvain Lodiot, responsable de las operaciones de Rosetta, de la ESA.

A finales de agosto se habrán identificado cinco posibles puntos para el aterrizaje de Philae, de entre los que se elegirá uno a mediados de septiembre. A lo largo de octubre se confirmará la secuencia definitiva para el despliegue del módulo de aterrizaje, inicialmente previsto para el día 11 de noviembre.

“A lo largo de los próximos meses caracterizaremos el núcleo del cometa y fijaremos las referencias para el resto de la misión, pero también empezarán los preparativos para otro hito en la historia espacial: el primer aterrizaje en un cometa”, aclara Matt.

“Tras el aterrizaje, Rosetta seguirá acompañando al cometa hasta el punto de su trayectoria más próximo al Sol, al que llegará en agosto de 2015, y en el viaje de vuelta, estudiando su comportamiento desde cerca para recoger datos sin precedentes sobre cómo funciona un cometa a lo largo de su órbita alrededor del Sol”.

ESA

domingo, 3 de agosto de 2014

Los dinosaurios encogieron durante 50 millones de años para llegar a aves

Los dinosaurios encogieron durante 50 millones de años para llegar a aves
Un estudio internacional revela que el linaje de dinosaurios que evolucionó hacia las aves necesitó cerca de 50 millones de años para conseguir reducir su tamaño al de un pájaro. Este proceso de evolución constante favoreció que, antes de la aparición de la primera ave documentada, surgieran especies con alas y plumas que experimentaron con el vuelo.

Los gigantes y pesados dinosaurios se transformaron en pequeñas y ágiles aves tras un proceso de encogimiento que se extendió a lo largo de 50 millones de años, un tiempo más extenso del que se creía hasta ahora. Esta es la principal conclusión del trabajo que científicos de las universidades de Adelaida (Australia), Boloña (Italia), Southampton (Reino Unido) y Debrecen (Hungría) publican esta semana en la revista Science.

El linaje evolutivo de las actuales aves voladoras empezó hace alrededor de 210 millones de años a finales del Triásico. A partir de ese periodo, el peso corporal del orden de los dinosaurios terópodos, del que descienden las aves, fue disminuyendo progresivamente desde los 163 kg a los 0,8 kg del primer pájaro conocido, el Archaeopteryx, con caracteres intermedios entre los dinosaurios emplumados y las aves modernas. Siempre ha existido gran controversia acerca del origen de este genero debido a la ambigüedad de sus rasgos.

“Las aves han sido diferenciadas de sus parientes cercanos por su capacidad de volar”, indica a Sinc Michael Lee, autor principal de la investigación e investigador en la institución australiana, "pero en los últimos años esta distinción se ha difuminado debido al descubrimiento de dinosaurios con plumas como Microraptor –también con alas en sus extremidades inferiores–, que era capaz de planear. Sin embargo, un nuevo espécimen de Archaeopteryx estudiado recientemente sugiere que las primeras aves tenían alas más evolucionadas y una mejor capacidad de vuelo”.

Según explica Michael Benton de la Universidad de Bristol (Reino Unido) en un artículo de opinión complementario al trabajo de Science, en 1994 fue descubierto en China un fósil de dinosaurio sin alas pero con un recubrimiento de plumas. Fue el primero de una serie de hallazgos que han evidenciado el periodo de experimentación de estos animales extintos con el vuelo o, más bien, con el planeo y el salto.

Otro de los resultados del trabajo revela que este proceso de miniaturización habría propulsado la adaptación del esqueleto de estos grandes reptiles. La evolución habría sucedido cuatro veces más rápido a lo largo de las doce ramificaciones filogenéticas de los terópodos a los aves que en el resto de linajes evolutivos de los dinosaurios.

“El progreso del tamaño corporal habría sido un paso liberador. Permitió a los dinosaurios explorar toda una gama de nuevos estilos de vida y hábitats. De pronto, podían trepar a los árboles, perseguir a los insectos, saltar y planear”, sostiene Lee, "y esto habría provocado una explosión en esta rama de la evolución”.

Por su parte, Benton también plantea que el salto a los árboles fue un intento de escapar de los depredadores o de encontrar nuevos recursos alimenticios. Esta ‘mudanza’ habría requerido cuerpos pequeños, ojos agrandados para aumentar la visión tridimensional, mayores cerebros frente a la diversidad arbórea, plumas aislantes para permitir la actividad nocturna o el alargamiento de las extremidades para favorecer los saltos entre árboles.

El conjunto de adaptaciones habría moldeado los rasgos de las aves tal y como las conocemos hoy en día, con los hocicos cortos, los dientes más pequeños y las plumas aislantes. No obstante, el equipo subraya que estas características han sido adquiridas coordinadamente al influir también unas entre otras.

Método innovador

Para llegar a las conclusiones, los investigadores han utilizado una técnica estadística bayesiana, desarrollada originalmente para deducir las tasas de evolución de los virus. De esta forma han analizado más de 1.500 rasgos anatómicos de 120 especies de terópodos y aves primitivas, el mayor registro hasta la fecha.

Hasta ahora, los análisis filogenéticos del grupo habían seguido tres pasos: construir el árbol evolutivo, datar los puntos de ramificación y asignar las especies. Con el nuevo método se ha realizado todo el proceso a la vez. Los autores consideran que los estudios previos que apuntaban a que los cambios evolutivos en este linaje había sido más veloces, en realidad no reproducían con exactitud el proceso, ya que se centraban solo en las ramas evolutivas rápidas o en pocos rasgos esqueléticos evaluados.

SINC

jueves, 31 de julio de 2014

Una estrella doble con extraños y salvajes discos protoplanetarios

Una estrella doble con extraños y salvajes discos protoplanetarios
Utilizando el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) un equipo de astrónomos ha descubierto una impresionante pareja de discos de gas con formación de planetas violentamente desalineados rodeando a las dos estrellas que forman el sistema binario HK Tauri. Estas nuevas observaciones de ALMA proporcionan la imagen más clara obtenida hasta ahora de discos protoplanetarios en una estrella doble. El nuevo resultado también ayuda a explicar por qué tantos exoplanetas — a diferencia de los planetas del Sistema Solar — acaban teniendo órbitas extrañas, excéntricas o inclinadas. Los resultados aparecerán en la revista Nature el 31 de julio de 2014.

A diferencia de nuestro solitario Sol, la mayor parte de las estrellas se forman en pares binarios — dos estrellas que se encuentran en órbita una alrededor de la otra. Las estrellas binarias son muy comunes, pero plantean una serie de preguntas, incluyendo cómo y dónde se forman los planetas en estos entornos tan complejos.

"Ahora ALMA nos ha dado la mejor imagen de un sistema de estrellas binarias con discos protoplanetarios — ¡y nos encontramos con que los discos están desalineados mutuamente!", afirma Eric Jensen, un astrónomo del Swarthmore College (Pensilvania, Estados Unidos).

Las dos estrellas del sistema HK Tauri, que se encuentra a 450 años luz de la Tierra, en la constelación de Tauro (el Toro), tienen menos de 5 millones años y están separadas por unos 58 mil millones de kilómetros — 13 veces la distancia de Neptuno al Sol.

La estrella más débil, HK Tauri B, está rodeada por un disco protoplanetario que vemos de canto y que bloquea la luz estelar. Dado que se suprime el fulgor de la estrella, los astrónomos pueden observar fácilmente el disco mediante la observación en luz visible, o en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

La estrella compañera, HK Tauri A, también tiene un disco, pero en este caso no bloquea la luz de la estrella. Como resultado, el disco no puede verse en luz visible porque su débil resplandor está inundado por el deslumbrante brillo de la estrella. Pero brilla resplandeciente en longitudes de onda milimétricas, que ALMA puede detectar fácilmente.

Usando ALMA, el equipo no sólo fue capaz de ver el disco alrededor de HK Tauri A, sino que también pudo, por primera vez, medir su rotación. Esta imagen, más clara, permitió a los astrónomos hacer cálculos que les llevaron a concluir que los dos discos están desalineados el uno con el otro con una diferencia de, al menos, 60 grados. Así que, en lugar de estar en el mismo plano que las órbitas de las dos estrellas, al menos uno de los discos debe estar significativamente desalineado.

"Esta clara desalineación nos ha proporcionado una imagen importante de cómo es este joven sistema de estrellas binarias", señala Rachel Akeson, del Instituto de Ciencias Exoplanetarias de la NASA, en el Instituto Tecnológico de California (Estados Unidos). "Aunque observaciones anteriores indicaban que existían este tipo de sistemas desalineados, las nuevas observaciones de ALMA de HK Tauri muestran con mucha más claridad lo que está pasando realmente en uno de estos sistemas".

Las estrellas y los planetas se forman a partir de inmensas nubes de polvo y gas. A medida que el material de esas nubes se contrae debido a la gravedad, comienza a girar hasta que la mayoría del polvo y el gas caen en un disco protoplanetario aplanado, girando alrededor de una creciente protoestrella central.

Pero en un sistema binario como HK Tauri las cosas son mucho más complejas. Cuando las órbitas de los astros y los discos protoplanetarios no están aproximadamente en el mismo plano, cualquier planeta que pueda estar formándose puede terminar en una órbita altamente excéntrica e inclinada.

"Nuestros resultados muestran que existen las condiciones necesarias para modificar las órbitas planetarias y que estas condiciones están presentes en el momento de la formación del planeta, al parecer debido al proceso de formación de un sistema de estrellas binarias," señaló Jensen. "No podemos descartar otras teorías, pero ciertamente podemos afirmar que una segunda estrella hará el trabajo".

Puesto que el ALMA puede ver el polvo y el gas, de otro modo invisibles, de discos protoplanetarios, esto ha permitido obtener imágenes nunca antes vistas de este joven sistema binario. "Estamos viendo esto en las primeras etapas de formación, con los discos protoplanetarios todavía en su lugar, por tanto podemos ver mejor cómo están orientadas las cosas", explicó Akeson.

En un siguiente paso, los investigadores quieren determinar si este tipo de sistema es típico o no. Se trata de un caso único, lo cual es importante, pero se necesitan estudios adicionales para determinar si este tipo de disposición es común en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Jensen concluye: "aunque este mecanismo es un gran paso adelante, no puede explicar todas las órbitas extrañas de los planetas extrasolares — simplemente, no hay suficientes compañeras binarias para hacer de esta una respuesta a todo el planteamiento. ¡Así que esta también es una interesante incógnita por resolver!".

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ESO

jueves, 24 de julio de 2014

Un exoplaneta en tránsito con el año más largo conocido

Un exoplaneta en tránsito con el año más largo conocido
Astrónomos han descubierto un exoplaneta en tránsito con el año más largo conocido. Kepler-421b rodea a su estrella una vez cada 704 días. En comparación, Marte orbita el Sol una vez cada 780 días. La mayoría de los más de 1.800 exoplanetas descubiertos hasta la fecha están mucho más cerca de sus estrellas y tienen períodos orbitales más cortos.

"Encontrar a Kepler-421b fue un golpe de suerte", dice el autor principal David Kipping, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). "Cuanto más lejos está un planeta de su estrella, menor es la probabilidad de transitar la estrella desde el punto de vista de la Tierra. Tiene que alinearse a la perfección".

Kepler-421b orbita una estrella de K naranja, un tipo que es más fría y menos brillante que nuestro sol. Orbita a la estrella a una distancia de unos 110 millones de kilómetros. Como resultado, el planeta del tamaño de Urano registra una temperatura de -92 grados celsius.

Como su nombre indica, Kepler-421b fue descubierto a partir de datos de la nave espacial Kepler de la NASA. Kepler fue especialmente preparado para hacer este descubrimiento. La nave espacial se quedó mirando la misma zona del cielo desde hace 4 años, en busca de estrellas y planetas quer cruzaran en frente de ellas. Ninguna otra misión existente o planificada ha realizado una observación asi a tan largo plazo.

La órbita del planeta lo sitúa más allá de la línea divisoria entre los planetas rocosos y gas. Fuera de la misma, el agua se condensa en granos de hielo que se pegan juntos para construir planetas gaseosos gigantes.

"La 'línea de la nieve' es una distancia crucial en la teoría de la formación de planetas. Creemos que todos los gigantes de gas deben haberse formado más allá de esta distancia", explica Kipping.

Dado que los planetas gaseosos gigantes se encuentran muy cerca de sus estrellas, en órbitas de días o incluso horas de duración, los teóricos creen que muchos exoplanetas migran hacia el interior al principio de su historia.

Kepler-421b muestra que esta migración no es necesario. Pudo haberse formado justo donde lo vemos ahora. "Este es el primer ejemplo de un gigante de gas potencialmente no migrante potencialmente en un sistema de tránsito que hemos encontrado", añade Kipping.

La estrella anfitriona, Kepler-421, se encuentra a unos 1.000 años luz de la Tierra, en la dirección de la constelación de Lyra.

EUROPA PRESS

miércoles, 23 de julio de 2014

La vida y muerte de estrellas hermanas

La vida y muerte de estrellas hermanas
En esta nueva y sorprendente imagen captada en el Observatorio La Silla de ESO en Chile, jóvenes estrellas se congregan sobre un fondo de nubes de gas resplandeciente y franjas de polvo. El cúmulo estelar, conocido como NGC 3293, habría sido una simple nube de gas y polvo hace unos diez millones de años, sin embargo, a medida que estrellas comenzaron a poblarlo, se convirtió en el brillante conjunto que observamos aquí. Los cúmulos de este tipo son laboratorios celestes que permiten a los astrónomos aprender más acerca de la evolución de las estrellas.

Este hermoso cúmulo estelar, NGC 3293, se encuentra a 8.000 años luz de la Tierra en la constelación de Carina (La Quilla). Este objeto celeste fue descubierto por primera vez por el astrónomo francés Nicolas Louis de Lacaille en 1751, durante su estadía en lo que hoy es Sudáfrica, empleando un pequeño telescopio con una apertura de tan sólo 12 milímetros. Es uno de los cúmulos más brillantes en el cielo austral y puede observarse fácilmente a simple vista en una noche oscura y despejada.

Los cúmulos estelares como el NGC 3293 contienen estrellas formadas al mismo tiempo, a la misma distancia de la Tierra y a partir de la misma nube de gas y polvo, lo que les da la misma composición química. Como resultado, los cúmulos de este tipo son objetos ideales para poner a prueba la teoría de la evolución estelar.

La mayoría de las estrellas que se aprecian aquí son extremadamente jóvenes, y el cúmulo en sí no posee más de 10 millones de años. Apenas unas recién nacidas en escalas cósmicas, si se considera que el Sol se formó hace 4.600 millones de años y aún así sólo se encuentra en la mitad de su vida. Una abundante presencia de estas jóvenes y brillantes estrellas de color azul es común en cúmulos abiertos como el NGC 3293, y, por ejemplo, en el llamado cúmulo de Kappa Crucis, también conocido como el Joyero o NGC 4755.

Cada uno de estos cúmulos abiertos se forma a partir de una gigantesca nube de gas molecular y sus estrellas permanecen unidas gracias a la atracción gravitacional que ejercen entre sí. Pero estas fuerzas no son suficientes para mantener al cúmulo intacto en caso de encuentros cercanos con otros cúmulos y nubes de gas a medida que el gas y polvo propios del mismo se disipan. Por lo tanto, los cúmulos abiertos sólo durarán unos pocos cientos de millones de años, a diferencia de sus primos mayores, los cúmulos globulares, que pueden sobrevivir durante miles de millones de años, y conservar muchas más estrellas.

A pesar de existir cierta evidencia que sugiere que todavía se generan procesos de formación estelar en NGC 3293, se cree que la mayoría (si es que no todas) de las casi cincuenta estrellas que conforman este cúmulo se originaron en un solo evento. Pero a pesar de que estas estrellas tienen la misma edad, no todas poseen la deslumbrante apariencia de una estrella en sus primeros años de vida; algunas aparentan ser mucho más antiguas, dando a los astrónomos la oportunidad de explorar cómo y por qué las estrellas evolucionan a diferentes velocidades.

Tomemos la luminosa estrella anaranjada en la parte inferior derecha del cúmulo como ejemplo. Esta gran estrella, una gigante roja, habría nacido como una de las más grandes y luminosas entre todas sus hermanas, pero las estrellas brillantes se queman rápidamente. Debido a que la estrella agotó el combustible en su núcleo, su dinámica interna cambió y comenzó a expandirse y enfriarse, convirtiéndose en la gigante roja que observamos ahora. Las gigantes rojas están llegando al final de su ciclo de vida, pero las estrellas hermanas de esta gigante roja en particular aún se encuentran en lo que se conoce como pre secuencia principal (la etapa que antecede al largo y estable período de vida media en el desarrollo de una estrella). Podemos apreciar estas estrellas en la plenitud de su vida como brillantes y calientes objetos de color blanco sobre el rojo y polvoriento fondo.

Esta imagen fue captada por el Wide Field Imager (WFI) instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, emplazado en el Observatorio La Silla de ESO en el norte de Chile.

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ESO

jueves, 10 de julio de 2014

Nuevas observaciones revelan cómo se forma el polvo interestelar alrededor de una supernova

Nuevas observaciones revelan cómo se forma el polvo interestelar alrededor de una supernova
Un grupo de astrónomos logró seguir en tiempo real la formación de polvo interestelar (durante los momentos posteriores a la explosión de una supernova). Por primera vez, es posible demostrar que estas fábricas de polvo cósmico generan sus partículas en un proceso que comprende dos etapas, el que se inicia poco después de la explosión, pero que continúa mucho tiempo después. El equipo empleó el Very Large Telescope (VLT) de ESO, localizado en el norte de Chile, para analizar la luz emitida por la supernova SN2010jl mientras se desvanecía lentamente. Los nuevos resultados son publicados en línea en la revista científica Nature.

El origen del polvo cósmico en las galaxias es aún un misterio. Los astrónomos saben que las supernovas son probablemente su principal fuente de producción, especialmente en los inicios del Universo, pero aún no está claro cómo y dónde estas partículas se condensan y desarrollan. Tampoco se ha podido determinar de qué forma evitan la destrucción en un entorno tan adverso como el de una galaxia de formación estelar. Sin embargo, las nuevas observaciones realizadas haciendo uso del VLT de ESO, emplazado en el Observatorio Paranal en el norte de Chile, están ayudando a esclarecer estas interrogantes por primera vez.

Un equipo internacional empleó el espectrógrafo X-shooter para observar una supernova -conocida como SN2010jl- nueve veces en los meses siguientes a la explosión, y una décima vez 2,5 años después de la misma, en longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas. El estallido de esta supernova excepcionalmente brillante, resultado de la muerte de una estrella masiva, se produjo en la pequeña galaxia UGC 5189A.

“Al combinar los datos de las nueve series de observaciones iniciales pudimos realizar las primeras mediciones directas de cómo el polvo alrededor de una supernova absorbe los diferentes colores de la luz", comentó la autora principal Christa Gall de la Universidad de Aarhus, Dinamarca. “Esto nos permitió descubrir más sobre el polvo de lo que alguna vez había sido posible”.

El equipo notó que la formación de polvo comienza poco después de la explosión y continúa durante un prolongado período de tiempo. Las nuevas mediciones también develaron las dimensiones y la composición de las partículas. Estos descubrimientos implican un avance en relación a los últimos resultados obtenidos por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que detectó por primera vez los remanentes de una supernova reciente con grandes cantidades de polvo formado poco tiempo atrás, proveniente de la famosa supernova 1987A (SN 1987A; eso1401).

El equipo descubrió que partículas de polvo con diámetros superiores a 0,001 milímetros se formaron rápidamente en el material denso que rodea a la estrella. Aunque aún muy pequeñas para los estándares humanos, esta es una gran magnitud para una partícula de polvo cósmico, y estas dimensiones sorprendentemente grandes las hacen resistentes a los procesos destructivos. La forma en que las partículas de polvo logran sobrevivir en el violento y adverso entorno que se genera en los remanentes de una supernova fue una de las principales interrogantes propuestas en el trabajo de ALMA, pregunta a la que este resultado acaba de dar respuesta (las partículas poseen un tamaño mayor al esperado).

“Nuestra detección de partículas de gran tamaño poco después de la explosión de la supernova implica que debe existir una manera rápida y eficiente de crearlas”, indicó el coautor Jens Hjorth, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, además agregó: “En realidad no sabemos exactamente cómo ocurre este fenómeno”.

Sin embargo, los astrónomos creen saber donde debe haberse formado el nuevo polvo: en el material que la estrella expulsó al espacio, incluso antes de que estallara. A medida que la onda de choque de la supernova se expandía hacia el exterior, se creó una densa y fría capa de gas (precisamente el tipo de medio en el que las partículas de polvo podrían asentarse y desarrollarse).

Los resultados de las observaciones indican que en una segunda etapa, después de varios cientos de días, se da inicio a un acelerado proceso de formación de polvo que comprende el material que ha sido eyectado por la supernova. Si la producción de polvo en SN2010jl continúa con la tendencia observada, durante 25 años después de la supernova, la masa total de polvo será aproximadamente la mitad de la masa del Sol; similar a la masa de polvo observada en otras supernovas como la SN 1987A.

“Anteriormente los astrónomos han observado grandes cantidades de polvo en los remanentes de supernovas que quedan después de las explosiones. Pero de la misma forma, sólo han encontrado evidencias de pequeñas proporciones de polvo efectivamente creado en las explosiones mismas. Estas nuevas y excepcionales observaciones explican cómo esta aparente contradicción puede tener solución”, concluye Christa Gall.

ESO

martes, 8 de julio de 2014

El ave más grande de la historia evolutiva podía volar

El ave más grande de la historia evolutiva podía volar
A pesar de alcanzar los siete metros de envergadura, el ave más grande conocida hasta el momento era capaz de planear y volar a lo largo de cientos de kilómetros, según sostiene un estudio realizado en los EE UU, lugar donde fueron hallados los restos fósiles de este animal que vivió hace más de 25 millones de años.

Un investigador de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (EE UU) revela que Pelagornis sandersi, el ave más grande conocida hasta la fecha –extinta hace más de 25 millones de años– podía volar.

El hallazgo, publicado en la revista PNAS, ha refutado varias teorías matemáticas que sostenían que un pájaro de seis a siete metros de envergadura –dos veces mayor que la actual ave voladora más grande, el albatros viajero– sería incapaz de mantenerse en el aire.

Mediante el uso de un modelo informático para predecir el rendimiento del vuelo según la estimación de la masa, la forma y la envergadura; los científicos han descubierto que esta ave fue una eficiente planeadora, con alas largas y delgadas que le ayudaban a volar a pesar de su gran tamaño.

“No estamos seguros del área de distribución geográfica de P. sandersi ya que solo se ha encontrado un esqueleto. Sin embargo, el ave podría haber vagado a lo largo de cientos o miles de kilómetros de océano durante el periodo de un año”, declara a Sinc Daniel Ksepka, autor del estudio, investigador de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y conservador en el museo de Charleston (EE UU).

Los resultados del trabajo sostienen también que durante sus largos paseos marítimos, esta ave era capaz de mantenerse varios kilómetros sobre el océano abierto sin batir sus alas y, bajar rápidamente en picado hacia el agua para alimentarse de presas como calamares y anguilas.

El científico declara que aunque su morfología no estaba diseñada para vivir en suelo firme –porque tenía huesos tan finos como el papel, patas cortas y gruesas, y alas gigantes– esta especie extinta necesitaba volver a tierra para anidar y mudar su plumaje.

Por otro lado, aún se desconoce el método que usaba para emprender el vuelo. En este sentido, el experto piensa que P. sandersi no podría haber despegado simplemente agitando sus alas desde un punto muerto. Lo más probable es que corriera cuesta abajo hacia una corriente de viento o aprovechara las ráfagas de aire de forma muy similar a la de un ala delta.

Origen del fósil

En 1983, al empezar las excavaciones para la construcción de una nueva terminal en el aeropuerto Internacional de Charleston descubrieron los fósiles de Pelagornis sandersi. El espécimen era tan grande que hizo falta una retroexcavadora para extraerlo. "Solo el hueso del ala superior ya es más largo que mi brazo", indica Ksepka.

Actualmente, el museo de Charleston alberga los restos fósiles rescatados durante esta extracción que incluye los huesos de las alas, de las piernas y del cráneo.

Así, su tamaño y pico fueron los rasgos que permitieron clasificar a este animal dentro de la familia de los pelagornítidos, un grupo extinto de aves marinas gigantes conocidas por tener dientes de hueso alineados en las mandíbulas superior e inferior.

Pelagornis sandersi fue nombrada así en honor a Albert Sanders, comisario del museo que dirigió la excavación del fósil de esta ave que vivió en el Plioceno, después de los dinosaurios, pero mucho antes de que los primeros humanos llegaran a la zona.

“La familia que incluye Pelagornis sandersi y sus parientes más pequeños, aparecen por primera vez en el registro fósil hace unos 55 millones de años, y los últimos representantes desaparecieron hace unos tres millones”, señala Ksepka. “Ese es un período muy largo de existencia –continúa–. Debido a que esta familia sobrevivió tantos eventos climáticos, cambios en los patrones de circulación oceánica y batallas frente otras especies competidoras es difícil señalar una sola causa de su desaparición”.


SINC

lunes, 7 de julio de 2014

Dos escarabajos del Cretácico que convivieron con los dinosaurios

Dos escarabajos del Cretácico que convivieron con los dinosaurios
Han descubierto dos especies de escarabajo del Cretácico: Arra legalovi y Actenobius magneoculus, en Teruel. Sus características se han descrito gracias al estudio realizado por investigadores de la Universidad de Barcelona en colaboración con científicos de Kansas y Kentucky (EEUU).

Dos nuevos escarabajos hallados en el yacimiento de ‘San Just’ en la localidad turolense de Utrillas (Teruel), han sido descritos en dos prestigiosas revistas científicas por David Peris y Xavier Delclòs (Universitat de Barcelona, España), en colaboración con diversos investigadores estadounidenses.

Concretamente, los escarabajos recientemente estudiados pertenecen a los curculiónidos, conocidos como gorgojos, y a los ptínidos, unos escarabajos barrenadores de la madera.

De entre todos los grupos de coleópteros actuales, la identificación de un ejemplar como miembro de la superfamilia Curculionoidea puede ser relativamente sencilla debido a su peculiar alargamiento del rostro, característica muy extendida entre sus especies.

Sin embargo, hay una gran controversia a la hora de identificar estos fósiles a nivel más específico, pues los caracteres necesarios para ello no se conservan muchas veces en los fósiles.

El ámbar favorece esta labor, porque aquí los fósiles se conservan con estructura tridimensional. Pero en ocasiones, incluso así resulta imposible su estudio, y nuevas técnicas como la microtomografía utilizando luz Sincrotrón y obteniendo imágenes virtuales 3D del fósil facilitan el trabajo enormemente.

Mediante esta técnica ha sido posible describir unnuevo género y especie con la denominación Arra legalovi, perteneciente a la familia Nemonychidae y descrito recientemente en la revista ‘Zoological Journal of the Linnean Society’ con la colaboración de los investigadores Steven Davis y Michael Engel (Kansas University, EEUU).

Este fósil de San Just es muy similar a otro ejemplar de la misma especie que ha sido descrito también en el yacimiento de ámbar de El Soplao (Cantabria). Esta familia es la más antigua descrita dentro del grupo de los gorgojos, conocida desde el Jurásico, y exhibe numerosas características ancestrales tanto en su morfología como en su biología (según los datos conocidos de especies actuales).

Algunos miembros de esta familia se alimentan actualmente sobre un tipo de plantas gimnospermas (araucariáceas, cuya distribución actual es el hemisferio sur) que se cree fue una productora de al menos una parte del ámbar Cretácico español. Por consiguiente, existe la posibilidad de que la relación de esta familia de escarabajos con las araucariáceas ya existiera desde el Cretácico y además, se ubicarían en el hemisferio Norte, en contraste con su ubicación actual.

Además, integrando esta información junto con la disponible a partir de otros gorgojos fósiles de diferentes yacimientos de ámbar Cretácico del mundo, es posible observar una sustitución, con el tiempo, de formas más primitivas por otras diferentes, más similares a las actuales. De esta manera se refleja una “historia evolutiva embebida en ámbar” (‘An evolutionary history embedded in amber’, parte del título original del trabajo).

El otro escarabajo encontrado en San Just pertenece a la familia Ptinidae, y será publicado en breve en la revista ‘Cretaceous Research’. El nombre de este nuevo escarabajo barrenador es Actenobius magneoculus (que en latín significa “Actenobius de ojos grandes”), y es el representante más antiguo catalogado de esta familia.

En la descripción de esta nueva especie han participado de nuevo David Peris y Xavier Delclòs (Universitat de Barcelona, España), pero esta vez en colaboración con Keith Philips (Western Kentucky University, EEUU).

El género Actenobius es conocido actualmente, y no es el primer caso en el que fauna fósil del Cretácico se clasifica dentro de géneros actuales; el pequeño tamaño y un hábitat oculto parecen ser características que favorecen una ralentización evolutiva en la escala geológica. La familia Ptinidae es conocida principalmente porque sus miembros son taladradores de madera.

Por su abundancia en algunos yacimientos de ámbar más modernos (como el de New Jersey, EEUU), se cree que pueda estar relacionada con la formación de la resina en los grandes bosques de coníferas que poblaban la superficie de la Tierra en el Cretácico. Sin embargo, en el ámbar de España no se han encontrado más que dos ejemplares de dicha familia, uno en el yacimiento de San Just y otro en el de Peñacerrada I (Moraza, Burgos), y sólo en el primer caso ha sido posible describirlo.

Por último cabe destacar que los ejemplares tipo (holotipos) de estas dos nuevas especies de coleópteros pertenecen a las colecciones del Museo Aragonés de Paleontología de la Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis (FCPTD).

Los estudios que han permitido su descripción se enmarcan dentro del proyecto AMBARES, dirigido desde la Universidad de Barcelona y financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad. Las excavaciones en San Just han sido financiadas gracias al apoyo de Caja Rural de Teruel y de la Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis.

Dinopolis / Universidad de Barcelona | SINC

domingo, 6 de julio de 2014

Un planeta helado en una zona habitable de un sistema binario

Un planeta helado en una zona habitable de un sistema binario
Un nuevo planeta en un sistema binario a 3.000 años luz está siendo investigado por ser potencialmente habitable y por la probabilidad de formación de planetas como la Tierra.

Con el doble de masa que la Tierra, el planeta orbita alrededor de una de las estrellas del sistema binario a casi exactamente la misma distancia que la Tierra gira alrededor del Sol. Sin embargo, como la estrella madre del planeta es mucho más tenue que el Sol, el planeta es mucho más frío que la Tierra.

Cuatro equipos internacionales de investigación, dirigidos por el profesor Andrew Gould, de la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos, han publicado sus hallazgos en la revista Science. El estudio proporciona la primera evidencia de que los planetas rocosos pueden formarse en órbitas similares a la de la Tierra, incluso, en un sistema binario de estrellas en el que las estrellas no son muy distantes.

Aunque este planeta en sí es demasiado frío para ser habitable, este planeta está dentro de la denominada "zona habitable", una región donde las condiciones podrían ser las adecuadas para albergar vida.

"Esto amplía enormemente las posibles ubicaciones para descubrir planetas habitables en el futuro", destaca Scott Gaudi, profesor de Astronomía en el estado de Ohio. "La mitad de las estrellas de la galaxia se encuentran en sistemas binarios. No teníamos ni idea de si planetas como la Tierra, en órbitas similares a la de la Tierra, podrían incluso formarse en estos sistemas", apostilla.

En muy raras ocasiones, la gravedad de una estrella enfoca la luz de una estrella más distante, provocando el efecto de magnificarla como una lente. Aún es más extraño que la firma de un planeta aparezca dentro de esa señal de luz ampliada. La técnica que utilizan los astrónomos para encontrar esos planetas se llama microlente gravitacional. El modelado por ordenador de estos eventos se complica bastante cuando sólo una estrella y su planeta están actuando como lentes, más aún en el caso de dos estrellas.

Buscar planetas dentro de sistemas binarios es difícil para la mayoría de técnicas, porque la luz de la segunda estrella complica la interpretación de los datos. "Pero en la microlente gravitatoria -detalla Gould- ni siquiera miramos a la luz del sistema de estrella-planeta. Acabamos de observar cómo su gravedad afecta a la luz de una estrella ajena más distante. Esto nos da una nueva herramienta para buscar planetas en sistemas estelares binarios".

Cuando los astrónomos lograron detectar este nuevo planeta, pudieron documentar que se produjeron dos señales distintas: una principal, que se suele utilizar para detectar planetas, y otra secundaria, de la que previamente sólo existía la hipótesis. La primera fue un breve oscurecimiento de luz, porque la gravedad del planeta altera una de las imágenes ampliadas de la fuente de la estrella, y el segundo efecto fue una distorsión total de la señal luminosa.

"Incluso si no hubiéramos visto la firma inicial del planeta, todavía podríamos haberlo detectado a partir sólo de la distorsión -dice este experto-. El efecto no es evidente. No se puede ver a simple vista, pero la señal es inequívoca en el modelado por ordenador".

"Ahora sabemos que con microlente gravitacional es posible inferir la existencia de un planeta y conocer su masa y su distancia de una estrella sin detectar directamente la atenuación debida al planeta", explica. "Pensamos que podríamos hacer eso en principio, pero ahora que tenemos la evidencia empírica, se puede utilizar este método para encontrar planetas en el futuro", adelanta, aunque admitió que la naturaleza de estas distorsiones es todavía un misterio.

El planeta, llamado OGLE-2013-BLG-0341LBb, apareció por primera vez como una "inmersión" al rastrear los datos de brillo tomados por el telescopio 'OGLE' ('Optical Gravitational Lensing Experiment) el 11 de abril de 2013. El planeta interrumpió brevemente en una de los imágenes formadas por la estrella que orbita el sistema cruzando por delante de una estrella mucho más distante, a 20.000 años luz de distancia en la constelación de Sagitario.

Durante dos semanas, los astrónomos observaron la luz ampliada desde telescopios en Chile, Nueva Zelanda, Israel y Australia. Aun así, aún desconocían que no había una estrella, sino dos. Descubrieron una segunda estrella encerrada en la misma órbita con ella, pero los astrónomos no lo pudieron apreciar hasta que, inesperadamente, causó una enorme erupción de la luz llamada travesía cáustica.

Fue en el momento del descubrimiento de esa segunda estrella cuando lograron un descubrimiento sorprendente: la distorsión. Semanas después de que todos los signos del planeta se hubieran desvanecido, la luz del cruce del objetivo binario se distorsionó, como si hubiera una especie de eco de la señal original del planeta.

Aunque la estrella es más tenue que el Sol, es un empuje para seguir creyendo que puede haber planetas más cálidos y habitables. Análisis informáticos intensivos del profesor Cheongho Han, de la Universidad Nacional Chungbuk, en Corea, revelaron que la distorsión contenía información sobre el planeta, su masa, la separación de su estrella y orientación y que esos datos coinciden perfectamente con lo que vieron los astrónomos durante su observación directa de la inmersión provocada por el planeta, por lo que se puede capturar la misma información sólo de la distorsión.

Este análisis detallado mostró que el planeta tiene el doble de la masa de la Tierra y orbita a su estrella desde una distancia similar a la Tierra, a unos 90 millones de kilómetros. Pero su estrella es 400 veces menos brillante que nuestro Sol, por lo que el planeta es muy frío, en torno a 60 grados Kelvin (-352 grados Fahrenheit o -213 grados Celsius), lo que lo hace un poco más frío que la luna Europa de Júpiter. La segunda estrella en el sistema de estrellas está tan lejos de la primera estrella como Saturno de nuestro Sol, y también es muy tenue.

Sin embargo, los sistemas de estrellas binarios compuestos por estrellas débiles como estos son el tipo más común de sistema de estrellas en nuestra galaxia, dijeron los astrónomos. Así que este descubrimiento sugiere que puede haber muchos más planetas terrestres sin descubrir. Algunos, posiblemente, más cálidos y, posiblemente, en condiciones de albergar vida.

EUROPA PRESS

jueves, 3 de julio de 2014

Los poderosos vientos estelares podrían ser la clave para resolver el misterio de los asteroides

Los poderosos vientos estelares podrían ser la clave para resolver el misterio de los asteroides
Al estudiar la truculenta infancia de estrellas parecidas a nuestro Sol con el observatorio espacial Herschel de la ESA, los astrónomos han descubierto que los poderosos vientos estelares podrían ser la clave para resolver el misterio de los asteroides en nuestro Sistema Solar.

A pesar de su pacífica apariencia en el cielo nocturno, las estrellas son hornos abrasadores que entran en funcionamiento a través de violentos procesos – y nuestro Sol, de 4.500 millones de años, no es una excepción. Para poder analizar su dura infancia, los astrónomos recogen pruebas en nuestro Sistema Solar y estudiando otras estrellas jóvenes de nuestra Galaxia.

Un equipo de astrónomos, mientras utilizaba los datos de Herschel para estudiar la composición química de las regiones donde se están formando estrellas en la actualidad, descubrió que una de ellas era diferente.

El inusual objeto es una prolífica guardería estelar conocida como OMC2 FIR4, una aglomeración de nuevas estrellas inmersas en una nube de polvo y gas cerca de la conocida Nebulosa de Orión.

“Nos sorprendió descubrir que la proporción de dos compuestos químicos, uno basado en el carbono y en el oxígeno y el otro en el nitrógeno, era mucho menor en este objeto que en cualquier otra protoestrella conocida”, explica Cecilia Ceccarelli, del Instituto de Planetología y de Astrofísica de Grenoble, Francia, quien dirigió este estudio junto a Carsten Dominik de la Universidad de Ámsterdam, Países Bajos.

En un entorno extremadamente frío, esta inusual proporción podría indicar que uno de los componentes está congelado, formando granos de polvo y volviéndose indetectable. Sin embargo, esto no debería ocurrir a las temperaturas relativamente ‘altas’ que se pueden encontrar en las regiones de formación de estrellas como OMC2 FIR4, de unos -200°C.

“La causa más probable en este entorno sería un fuerte viento de partículas muy energéticas, liberado por al menos una de las estrellas embrionarias que se están formando en la región”, añade Ceccarelli.

Los rayos cósmicos, unas partículas energéticas que impregnan toda la Galaxia, pueden disociar las moléculas de hidrógeno, las más abundantes en las nubes de formación de estrellas. Los iones de hidrógeno quedan así libres para combinarse con otros elementos también presentes en su entorno, aunque en una proporción mucho menor, como el carbono, el oxígeno o el nitrógeno.

Normalmente los compuestos de nitrógeno también se destruyen con rapidez, y el hidrógeno se vuelve a combinar con el carbono y con el oxígeno. Al final, éste último compuesto es mucho más abundante que el primero en todas las guarderías estelares conocidas.

Sin embargo, esto no sucede en OMC2 FIR4, lo que sugiere que el viento de partículas energéticas está destruyendo las dos especies químicas, manteniendo sus concentraciones a un nivel bastante parecido.

Los astrónomos piensan que en el Sistema Solar primitivo también sopló un viento igual de violento, y esta hipótesis podría ayudar a explicar el origen de un elemento químico muy especial detectado en los meteoritos.

Los meteoritos son los restos de las rocas interplanetarias que han sobrevivido al viaje a través de nuestra atmósfera. Estos mensajeros cósmicos son una de las pocas herramientas que tenemos para estudiar directamente la composición de nuestro Sistema Solar.

“Algunos de los elementos presentes en los meteoritos indican que, hace mucho tiempo, estas rocas contenían una forma de berilio. Esto es muy desconcertante, ya que no podíamos entender cómo había llegado hasta ahí”, comenta Dominik.

La formación de este isótopo – berilio 10 – en el Universo es un enigma de por sí. Los astrónomos saben que no se forjó en el interior de las estrellas, como muchos otros elementos, ni en las explosiones de supernova que se producen cuando una estrella masiva llega al final de su vida.

La mayor parte de berilio 10 procede de las colisiones entre partículas muy energéticas y elementos más pesados, como el oxígeno. Pero este isótopo decae rápidamente a otros elementos, por lo que se tuvo que formar justo antes de impregnar las rocas que más tarde llegarían a la Tierra como meteoritos.

Nuestro propio Sol tendría que haber generado un intenso viento en su juventud para desencadenar este tipo de reacciones y explicar la concentración de berilio detectada en los meteoritos de nuestro Sistema Solar.

Estas nuevas observaciones de OMC2 FIR4 constituyen una prueba sólida de que las estrellas son capaces de producir este tipo de vientos en su infancia.

“Observar regiones de formación de estrellas con Herschel no sólo nos permite ver qué sucede más allá de nuestro vecindario cósmico, también es una forma crucial de recomponer el pasado de nuestro propio Sol y de nuestro Sistema Solar”, concluye Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.


ESA

miércoles, 2 de julio de 2014

Un nido estelar, formado y destruido por su ingrata prole

Un nido estelar, formado y destruido por su ingrata prole
Esta casi desconocida nube de gas y polvo, cuyo nombre es Gum 15, es la cuna y el hogar de estrellas jóvenes masivas. Hermosas y mortales, estas estrellas dan forma a su nebulosa madre y, a medida que alcanzan su edad adulta, serán también la causa de su muerte.

Esta imagen fue tomada como parte del programa Joyas Cósmicas de ESO utilizando la cámara de amplio campo Wide Field Imager, instalada en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla, en Chile. Muestra a Gum 15, situada en la constelación de Vela, a unos 3.000 años luz de la Tierra. Esta nube brillante es un ejemplo sorprendente de región HII. Estas nubes forman algunos de los objetos astronómicos más espectaculares que podemos ver como, por ejemplo, la Nebulosa del Águila (que incluye la formación apodada "Los pilares de la creación"), la gran Nebulosa de Orión y este ejemplo, menos famoso: Gum 15.

El hidrógeno (H) es el elemento más común en el universo y puede encontrarse en prácticamente cualquier entorno investigado por los astrónomos. Las regiones HII son diferentes porque contienen cantidades sustanciales de hidrógeno ionizado, átomos de hidrógeno que han sido despojados de sus electrones a través de interacciones de alta energía con fotones ultravioletas (partículas de luz). A medida que los núcleos de hidrógeno ionizado vuelven a capturar electrones, liberan luz en una característica longitud de onda situada en la parte roja del espectro electromagnético, lo que da a nebulosas como Gum 15 su resplandor rojizo — un resplandor que los astrónomos llaman Hidrógeno alfa (Hα). En regiones HII, los fotones ionizantes proceden de estrellas jóvenes, masivas y muy calientes del interior de la región, y Gum 15 no es una excepción. En el centro de esta imagen se puede ver a una de las culpables: la estrella HD 74804, el miembro más brillante de un cúmulo de estrellas conocido como Collinder 197.

El aspecto grumoso e irregular que realza la belleza de esta nebulosa no es inusual para una región HII y, de nuevo, es el resultado de las estrellas que contiene. Las regiones HII tienen formas diversas porque la distribución de estrellas y gas en su interior es muy irregular. Además de la interesante forma de Gum 15, hay que destacar la bifurcada mancha oscura de polvo visible en el centro de esta imagen y algunas débiles estructuras de reflexión azul que la atraviesan. Esta característica del polvo hace que la nebulosa se asemeje a una versión más grande y más débil de la Nebulosa Trífida (Messier 20), más conocida, aunque en este caso sería más oportuno llamarla “Nebulosa Bífida”.

Una región HII como ésta podría dar a luz a miles de estrellas a lo largo de varios millones de años. Estas estrellas la hacen brillar y esculpen su forma, y son estas estrellas las que, finalmente, la destruirán. Una vez que las flamantes estrellas superan sus etapas infantiles, comenzarán a emanar fuertes vientos de partículas, esculpiendo y dispersando los gases a su alrededor, y cuando las más masivas de estas estrellas comiencen a morir, Gum 15 morirá con ellas. Las estrellas son tan grandes que acabarán estallando como supernovas y dispersando los últimos vestigios de las regiones de HII, dejando sólo un grupo de estrellas muy jóvenes.

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ESO

jueves, 19 de junio de 2014

Nuevas moléculas alrededor de viejas estrellas

Nuevas moléculas alrededor de viejas estrellas
Gracias al observatorio espacial Herschel de la ESA, los astrónomos han descubierto la presencia de una molécula fundamental para la formación del agua entre las brasas que dejan las estrellas como nuestro Sol en las últimas fases de su vida.

Cuando las estrellas de baja a media masa como nuestro Sol se acercan al final de sus vidas se convierten en enanas blancas, de mayor densidad. En este proceso se desprenden de sus capas de polvo y gas más externas, creando complejos patrones caleidoscópicos conocidos como nebulosas planetarias.

Estas estructuras no tienen nada que ver con los planetas, pero fueron bautizadas así a finales del siglo XVIII por el astrónomo William Herschel, ya que a través de su telescopio se veían como difusos objetos circulares, parecidos a los planetas de nuestro Sistema Solar.

Algo más de dos siglos más tarde, el observatorio espacial Herschel, tocayo de William Herschel, ha realizado un sorprendente descubrimiento al estudiar las nebulosas planetarias.

El canto del cisne de las estrellas que dan lugar a las nebulosas planetarias, al igual que las dramáticas explosiones de supernova de las estrellas más pesadas, también enriquecen el medio interestelar local con elementos a partir de los que se formarán las siguientes generaciones de estrellas.

Si bien las supernovas son capaces de forjar los elementos más pesados, las nebulosas planetarias contienen una gran proporción de ‘elementos de la vida’, como el carbono, el nitrógeno o el oxígeno, formados por fusión nuclear en la estrella moribunda.

Las estrellas como nuestro Sol queman hidrógeno de forma ininterrumpida durante miles de millones de años. Cuando se les empieza a terminar el combustible se hinchan hasta convertirse en gigantes rojas, un cuerpo inestable que empezará a expulsar sus capas más externas para formar una nebulosa planetaria.

Los restos del núcleo de la estrella se transforman en una enana blanca a gran temperatura, que baña su entorno con radiación ultravioleta.

Esta radiación tan intensa podría destruir las moléculas que habían sido expulsadas por la estrella en la fase anterior, y que ahora se encontrarían ligadas a los grumos o anillos de material que se pueden distinguir en la periferia de las nebulosas planetarias.

También se pensaba que esta radiación impediría la formación de nuevas moléculas en esta región.

Sin embargo, dos estudios independientes basados en las observaciones realizadas con Herschel han descubierto que una molécula fundamental para la formación del agua parece disfrutar de las condiciones de este entorno tan hostil, e incluso podría depender de ellas para formarse. Esta molécula, conocida como OH+, está formada por un átomo de oxígeno y uno de hidrógeno y tiene carga positiva.

En el estudio dirigido por la Dra. Isabel Alemán de la Universidad de Leiden, Países Bajos, se analizaron 11 nebulosas planetarias y esta molécula se detectó en tres de ellas.

Estas tres nebulosas tienen en común que albergan a las estrellas más calientes, cuyas temperaturas superan los 100.000 °C.

“Pensamos que la clave se encuentra en la presencia de densos grumos de polvo y gas, iluminados por la radiación ultravioleta y por los rayos X emitidos por la estrella central”, explica Isabel.

“Esta radiación de alta energía desencadena reacciones químicas en el seno de los grumos, dando lugar a la formación de la molécula OH+”

En paralelo, otro estudio dirigido por la Dra. Mireya Etxaluze del Instituto de Ciencia de los Materiales de Madrid, España, se centró en la Nebulosa de la Hélice, una de las nebulosas planetarias más cercanas a nuestro Sistema Solar, a una distancia de 700 años luz.

La estrella central de esta nebulosa planetaria tiene la mitad de masa que nuestro Sol pero una temperatura muy superior, rozando los 120.000 °C. Las capas expulsadas por la estrella recuerdan a un ojo humano en las imágenes ópticas, y contienen una rica variedad de moléculas.

Herschel estudió la distribución de esta molécula tan especial a través de la Nebulosa de la Hélice, y descubrió que es más abundante en aquellas regiones en las que las moléculas de monóxido de carbono, también producidas por la estrella, son más propensas a ser destruidas por la intensa radiación ultravioleta.

En cuanto los átomos de oxígeno han sido liberados de la molécula de monóxido de carbono vuelven a estar disponibles para formar las nuevas moléculas de oxígeno-hidrógeno, lo que refuerza la hipótesis de que la radiación ultravioleta fomenta su formación.

Estos dos estudios son los primeros en identificar esta molécula fundamental para la formación del agua en las nebulosas planetarias, aunque todavía faltaría por determinar si estas condiciones tan hostiles permitirían la formación de una molécula de agua completa.

“La proximidad de la Nebulosa de la Hélice significa que tenemos un laboratorio natural en nuestro vecindario cósmico en el que podemos estudiar en detalle la química de estos objetos y el papel que juegan en el proceso de reciclaje de moléculas a través del medio interestelar”, explica Etxaluze.

“Herschel ha seguido las huellas del agua a través del Universo, desde las nubes de formación de estrellas hasta el cinturón de asteroides en nuestro propio Sistema Solar”, explica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.

“Ahora hemos descubierto que las estrellas como nuestro Sol podrían estar ayudando a formar agua en el Universo, incluso durante sus últimos estertores”.

ESA

viernes, 13 de junio de 2014

El pez Metaspriggina, clave en la evolución de los vertebrados

El pez Metaspriggina, clave en la evolución de los vertebrados
Un importante descubrimiento fósil en Canadá arroja más luz sobre el desarrollo de los primeros vertebrados, incluyendo el origen de las mandíbulas, siendo la primera vez que se ha visto este rasgo en el registro fósil tan temprano.

Los autores de este trabajo han identificado una pieza clave en el puzzle de la evolución de los vertebrados a raíz del descubrimiento de ejemplares de peces fosilizados que datan del periodo Cámbrico, hace unos 505 millones de años, en las Montañas Rocosas canadienses.

El pez en cuestión se llama Metaspriggina y muestra pares de arcos excepcionalmente bien conservado cerca de la parte delantera de su cuerpo. Las primeras de estas piezas, cercanas a la cabeza, con el tiempo condujeron a la evolución de las mandíbulas en los vertebrados. Hallar fósiles de peces a partir del periodo Cámbrico es muy raro y suelen estar mal conservados en general.

Este nuevo descubrimiento, que se explica en la edición de Nature, muestra con un detalle sin precedentes cómo algunos de los primeros vertebrados evolucionaron, marcando el punto de partida de una historia que llevó a los animales posteriores, como a especies de peces más tardías, pero también los dinosaurios y mamíferos, como los caballos y nosotros mismos.

Los fósiles de Metaspriggina fueron recogidos de varios lugares de Burgess Shale en las Montañas Rocosas de Canadá, uno de los yacimientos de fósiles del Cámbrico más ricos en el mundo. Estos fósiles arrojan nueva luz sobre la "explosión" del Cámbrico, un periodo de rápida evolución que comenzó hace unos 540 millones de años, cuando la mayoría de los principales filos de animales se originó. Anteriormente, sólo se habían identificado dos ejemplares incompletos de Metaspriggina.

Durante las expediciones conducidas por el Museo Real de Ontario en 2012, se recolectaron 44 nuevos fósiles de Burgess Shale cerca de Marble Canyon en el Parque Nacional Kootenay en la Columbia Británica, que proporcionaron la base para este estudio. Investigadores de la Universidad de Cambridge y el Museo Real de Ontario/ Universidad de Toronto, en Canadá, utilizaron estos fósiles, junto con varios especímenes más del este de los Estados Unidos, para reclasificar Metaspriggina como uno de los primeros vertebrados.

Los fósiles, que datan de hace 505 millones años, también muestran claramente por primera vez cómo una serie de estructuras en forma de varilla, conocidas como aletas o arcos branquiales, se desarrollaron en los primeros vertebrados. Se ha sabido durante mucho tiempo que estos arcos han desempeñado un papel clave en la evolución de los vertebrados, incluyendo el origen de las mandíbulas, y algunos de los pequeños huesos del oído que transmiten el sonido en los mamíferos. Pero la falta de fósiles de calidad supuso que la aparición de estos arcos en los primeros vertebrados eran hipotéticos.

Los vertebrados aparecen por primera vez en el registro fósil un poco antes de este descubrimiento, pero identificar exactamente cómo se desarrollaron es difícil porque los fósiles de estos animales son raros, incompletos y abiertos a diversas interpretaciones, ya que muestran tejidos blandos que son complicados para identificar con plena certeza. Los nuevos fósiles de 'Metaspriggina' están muy bien conservados. La disposición de los músculos muestra que estos peces eran nadadores activos, no muy diferentes de una trucha, y veían el mundo a través de un par de ojos muy abiertos y sentían su entorno con las estructuras nasales.

"El detalle de este fósil Metaspriggina es impresionante --subraya el autor principal, el profesor Simon Conway Morris, del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge--. Incluso los ojos están muy bien conservados y son muy evidentes". Pero son los arcos branquiales los que hacen este descubrimiento tan importante. Anteriormente, se pensaba que existían como una serie de arcos individuales, pero ahora Metaspriggina muestra que, de hecho, existían en parejas.

La pareja más anterior de arcos era también ligeramente más gruesa que el resto y esta sutil distinción puede ser el primer paso en una transformación evolutiva en su momento que llevó a la aparición de la mandíbula. "Tener un modelo hipotético de natación en el registro fósil como éste es muy gratificante", destaca el profesor Conway Morris.

"Obviamente, los peces con mandíbulas llegaron más tarde, pero esto es como el punto de partida, donde todo está allí y listo para funcionar", añade el coautor del artículo, Jean-Bernard Caron, conservador de invertebrados en el Museo Real de Ontario y profesor asociado en los Departamentos de Ciencias de la Tierra y de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Toronto.

EUROPA PRESS

jueves, 12 de junio de 2014

Explosiones gigantes enterradas en polvo: el entorno de un estallido oscuro de rayos gamma

Explosiones gigantes enterradas en polvo: el entorno de un estallido oscuro de rayos gamma
Por primera vez, observaciones llevadas a cabo con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han permitido establecer de forma directa cuáles son las proporciones de gas molecular y polvo que se encuentran en una galaxia que alberga estallidos de rayos gamma (GRB) — las explosiones más grandes que tienen lugar en el universo. Sorprendidos, los investigadores han comprobado que hay menos gas del esperado y, proporcionalmente, mucho más polvo, haciendo que algunos GRB aparezcan como “GRB oscuros”. Este trabajo aparece en la revista Nature el 12 de junio de 2014 y es el primer resultado científico de ALMA en torno a los GRB, mostrando el potencial del conjunto de antenas para ayudarnos a comprender mejor cómo se comportan estos objetos.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs por sus siglas en inglés, Gamma-Ray Bursts) son intensas explosiones de altísima energía observadas en galaxias distantes — el fenómeno explosivo más brillante del universo. Los que duran más de un par de segundos son conocidos como estallidos de rayos gamma de larga duración (LGRBs, de long-duration gamma-ray bursts) y se asocian con las explosiones de supernova — potentes detonaciones que tienen lugar al final de la vida de las estrellas masivas.

En cuestión de segundos, un estallido típico libera tanta energía como la que habrá liberado el Sol a lo largo de sus diez mil millones de años de vida. La propia explosión suele estar seguida de una emisión que va apagándose poco a poco, conocida como reminiscencia (afterglow), que se cree tiene su origen en las colisiones entre el material expulsado y el gas circundante.

Sin embargo, misteriosamente, algunos estallidos de rayos gamma parecen no tener ninguna reminiscencia — son denominados estallidos oscuros. Una posible explicación es que las nubes de polvo absorben la radiación de la reminiscencia.

En los últimos años, los científicos han estado trabajando para comprender mejor cómo se forma un GRB estudiando sus galaxias anfitrionas. Dentro de estas galaxias, los astrónomos esperaban encontrar estrellas masivas progenitoras de los GRB en regiones activas de formación estelar, que podrían estar rodeadas por una gran cantidad de gas molecular — el combustible para la formación de estrellas. Sin embargo, no había ningún resultado observacional para respaldar esta teoría, dejando la incógnita sin respuesta durante mucho tiempo.

Por primera vez, un equipo de astrónomos de Japón ha utilizado ALMA para detectar la emisión de radio procedente del gas molecular en dos anfitrionas de LGRB — GRB 020819B y GRB 051022 — a unos 4.300 6.900 millones de años luz respectivamente. Aunque tales emisiones de radio nunca habían sido detectadas en las galaxias GRB, ALMA lo ha hecho posible gracias a su alta sensibilidad sin precedentes.

Kotaro Kohno, profesor de la Universidad de Tokio y miembro del equipo de investigación, dijo: "hemos estado buscando gas molecular en galaxias GRB durante más de diez años utilizando varios telescopios alrededor del mundo. Como resultado de nuestro arduo trabajo, finalmente logramos un avance notable utilizando el poder de ALMA. Estamos muy entusiasmados con lo que hemos logrado".

Otro logro notable, hecho posible gracias a la alta resolución de ALMA, fue descubrir la distribución del gas molecular y el polvo en galaxias GRB. Observaciones de GRB 020819B revelaron un entorno extraordinariamente rico en polvo, mientras que, cerca del centro de la galaxia anfitriona, se encontraba gas molecular. Es la primera vez que se ha revelado dicha distribución en galaxias GRB.

"No esperábamos que los GRB pudieran tener lugar en un ambiente tan polvoriento, con una proporción tan baja de gas molecular con respecto al polvo. Esto indica que el GRB se produjo en un ambiente muy diferente al de una típica región de formación estelar", afirma Hatsukade. Esto sugiere que las estrellas masivas que murieron como GRB cambiaron el ambiente en la región de formación estelar antes de explotar.

El equipo de investigación cree que, una posible explicación para la alta proporción de polvo en comparación con el gas molecular en el lugar donde tienen lugar los GRB, es la diferencia en sus reacciones a la radiación ultravioleta. Puesto que los enlaces entre los átomos que componen las moléculas se rompen fácilmente por la radiación ultravioleta, el gas molecular no puede sobrevivir en ambientes expuestos a una fuerte radiación ultravioleta producida por las calientes estrellas masivas en su región de formación estelar, incluyendo la que tarde o temprano explota como el observado GRB. Aunque también se observa una distribución similar en GRB 051022, esto aún debe ser confirmado debido a la falta de resolución (dado que el anfitrión del GRB 051022 está situado más lejos que el que alberga al GRB 020819B). En cualquier caso, estas observaciones de ALMA apoyan la hipótesis de que el polvo que absorbe la radiación de la reminiscencia es el responsable de generar explosiones oscuras de rayos gamma.

"Los resultados obtenidos esta vez fueron más allá de nuestras expectativas. Necesitamos llevar a cabo otras observaciones en otras galaxias GRB para ver si podría tratarse de condiciones ambientales generales a cualquier sitio que albergue un GRB. Esperamos futuras investigaciones con la ampliación de las capacidades de ALMA", concluye Hatsukade.

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ESO

lunes, 9 de junio de 2014

Los objetos transneptunianos estudiados por Herschel

Los objetos transneptunianos estudiados por Herschel
El observatorio espacial Herschel de la ESA ha estudiado 132 de los 1.400 objetos que se conocen más allá de la órbita de Neptuno, a unos 4.500-7.500 millones de kilómetros del Sol.

Entre estos ‘objetos transneptunianos’, o TNO por sus siglas en inglés, se encuentran cuerpos notables como Plutón, Eris, Haumea o Makemake, por citar algunos ejemplos de la extensa población de mundos fríos que habitan esta remota región de nuestro Sistema Solar.

Los TNO son especialmente fríos, con temperaturas del orden de los -230°C, pero es precisamente esta característica lo que ha hecho posible observarlos con Herschel, un satélite equipado con detectores en las bandas del infrarrojo lejano y de las ondas submilimétricas. Este observatorio espacial europeo registró la emisión térmica de 132 objetos transneptunianos durante sus casi cuatro años de misión.

Este estudio hizo posible determinar las dimensiones y los albedos (la fracción de la luz visible que refleja su superficie) de los TNO, propiedades que serían muy difíciles de obtener por otros medios. Este gráfico presenta una comparativa de algunos de los objetos observados por Herschel, organizados para poner de manifiesto estas dos características.

Lo que más llama la atención es su gran diversidad. Los TNO oscilan entre los 50 y los 2.400 kilómetros de diámetro, siendo Plutón y Eris los de mayor tamaño. Dos de ellos tienen una forma marcadamente ovalada: Haumea (representado en color blanco) y Varuna (marrón). Algunos de ellos incluso tienen su propio sistema de lunas (no representadas en esta imagen).

El estudio del albedo permite sacar conclusiones sobre la composición de sus superficies. Un albedo bajo (representado en marrón) indica que la superficie está formada por materiales oscuros, como compuestos orgánicos, mientras que un albedo alto (blanco) sugiere que está cubierta de hielo puro.

Se piensa que los TNO son algunos de los objetos más primitivos que quedan de la era en la que se formaron los planetas. Los resultados del programa clave de tiempo disponible “TNOs are cool: A survey of the trans-Neptunian region” se están utilizando para poner a prueba los modelos que describen la formación y la evolución del Sistema Solar.

ESA

sábado, 7 de junio de 2014

Una nueva especie ilumina la evolución de las culebrillas ciegas en Europa

Una nueva especie ilumina la evolución de las culebrillas ciegas en Europa
Un equipo de investigadores catalanes ha descrito el primer cráneo intacto de anfisbena, un grupo de reptiles conocido como culebrillas ciegas, fósil en Europa. A la nueva especie se le ha dado el nombre de Blanus mendezi en honor a Manel Méndez, quien descubrió el ejemplar procedente del yacimiento del vertedero de Can Mata, donde este animal vivió hace 11,6 millones de años.

Las anfisbenas son un grupo de reptiles escamosos adaptados a vivir bajo tierra. A nivel evolutivo es un grupo poco conocido que, gracias al registro fósil y a los datos moleculares, se ha emparentado con los lacértidos (el grupo al que pertenecen los lagartos verdes y las lagartijas), de los que se habrían separado durante el Cretácico Superior, hace entre 100 y 65 millones de años.

El único representante actual de este grupo en Europa es la culebrilla ciega que, a pesar de su nombre y la ausencia de patas, no es una serpiente. Las anfisbenas tienen los ojos atrofiados y un cráneo macizo, adaptados al hábitat subterráneo, y su aspecto externo puede recordar al de una lombriz.

En el artículo publicado en la revista PLOS ONE, Arnau Bolet y otros investigadores del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP), describen la nueva especie de anfisbena Blanus mendezi a partir de un cráneo excepcionalmente bien conservado encontrado en el vertedero de Can Mata, en Els Hostalets de Pierola (Anoia, Barcelona).

El fósil, de poco más de un centímetro de longitud, fue encontrado por Manel Méndez, técnico del ICP, durante el lavado de unos sedimentos excavados en 2011 en esta zona que históricamente ha proporcionado fósiles excepcionales de distintos grupos de animales. Los investigadores han bautizado la nueva especie en su honor.

Aunque los restos de anfisbenas son habituales en el registro fósil de Europa, hasta el hallazgo de este cráneo sólo se disponía de huesos aislados y a menudo fragmentarios que dificultaban su clasificación y su estudio taxonómico. En este trabajo, los investigadores han integrado datos paleontológicos, moleculares y biogeográficas para asignar este resto al género Blanus, que comprende casi todas las especies de anfisbenas que se encuentran en el continente europeo.

Blanus mendezi, con una antigüedad aproximada de 11,6 millones de años, representa el registro más antiguo de blánidos del Mediterráneo occidental y los científicos sugieren que habría aparecido poco después de la separación que se observa actualmente entre especies de blánidos del Mediterráneo occidental y oriental.

Modelo de alta resolución en tres dimensiones

El estudio de este cráneo, que incluye la mandíbula derecha, se ha llevado a cabo a partir de imágenes obtenidas con un equipo de tomografía computarizada que ha permitido generar un modelo en 3D de la pieza, eliminando virtualmente toda la matriz rocosa que rodea el fósil.

"El uso de estas técnicas sobre un espécimen extremadamente bien conservado como el que hemos encontrado es el que nos ha permitido hacer una descripción tan detallada de este antiguo miembro de la familia de los blánidos", comenta el investigador Arnau Bolet. Estas técnicas permiten obtener imágenes de alta resolución del interior y el exterior de un fósil sin dañarlo.

SINC

jueves, 5 de junio de 2014

Primera luz de SPHERE, una cámara para fotografiar exoplanetas

Primera luz de SPHERE, una cámara para fotografiar exoplanetas
El instrumento SPHERE — Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (búsqueda de exoplanetas con espectro-polarimetría de alto contraste) -, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) en el Observatorio Paranal de ESO (Chile), ya ha captado su primera luz. Esta nueva herramienta para la localización y el estudio de exoplanetas combina varias técnicas avanzadas. En sus primeros días de observación, se ha podido confirmar la impresionante mejora que ofrece SPHERE con respecto a instrumentos previos, proporcionando impactantes imágenes de los discos de polvo que rodean a estrellas cercanas y de otros objetos observados.

SPHERE ha sido desarrollado y construido por un consorcio formado por numerosas instituciones europeas, lideradas por el Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble (Francia) en colaboración con ESO. Con este instrumento se pretende revolucionar el estudio detallado de los exoplanetas y de los discos circunestelares.

En diciembre de 2013, SPHERE superó en Europa sus pruebas de aceptación, tras lo que fue enviado a Paranal. El delicado reensamblaje se completó en mayo de 2014 y ahora el instrumento está instalado en el Telescopio Unitario 3 del VLT. SPHERE es el último de la segunda generación de instrumentos para el VLT (los tres primeros fueron X-shooter, KMOS y MUSE).

SPHERE combina varias técnicas avanzadas con el fin de ofrecer el contraste más alto jamás alcanzado en la obtención de imágenes directas de planetas — mucho más allá de lo que podría lograrse con el instrumento NACO, que tomó la primera imagen directa de un exoplaneta. Para conseguir este impresionante rendimiento, SPHERE necesitó desarrollar tecnologías novedosas desde sus inicios, en particular en las áreas de óptica adaptativa, detectores especiales y componentes de coronografía.

"SPHERE es un instrumento muy complejo. Gracias al duro trabajo de muchas personas que participaron en su diseño, construcción e instalación, ya ha superado nuestras expectativas. ¡Es maravilloso!", afirma Jean-Luc Beuzit, del Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble (Francia) e investigador principal de SPHERE.

El objetivo principal de SPHERE es encontrar y caracterizar, por imagen directa, exoplanetas gigantes que orbiten alrededor de estrellas cercanas. Esta es una tarea extremadamente difícil, ya que estos planetas están mucho más cerca de su estrella anfitriona y son mucho más débiles. En una imagen normal, incluso en las mejores condiciones, la luz de la estrella oculta totalmente el débil resplandor del planeta. Por tanto, todo el diseño de SPHERE se centra en alcanzar el mayor contraste posible en un pequeño pedazo de cielo alrededor de la deslumbrante estrella.

La primera de las tres técnicas novedosas utilizadas por SPHERE es la óptica adaptativa extrema, que sirve para corregir los efectos de la atmósfera de la Tierra con el fin de que las imágenes sean más nítidas y aumente el contraste de los exoplanetas. En segundo lugar, se utiliza un coronógrafo para bloquear la luz de la estrella y aumentar aún más el contraste. Por último, se aplica una técnica llamada imagen diferencial que utiliza las diferencias entre la luz estelar y la luz planetaria en términos de su color o polarización — y estas diferencias sutiles también se pueden aprovechar para revelar la existencia de un posible exoplaneta que no se haya detectado anteriormente.

SPHERE fue diseñado y construido por los siguientes institutos: Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble; Instituto Max-Planck de Astronomía de Heidelberg; Laboratorio de Astrofísica de Marsella; Laboratorio de Estudios Espaciales y de Instrumentación Astrofísica del Observatorio de París; Laboratorio Lagrange de Niza; ONERA; Observatorio de Ginebra; Instituto Nacional de Astrofísica de Italia, coordinado por el Observatorio Astronómico de Padua; Instituto de Astronomía, ETH Zúrich; Instituto Astronómico de la Universidad de Ámsterdam; Escuela de Investigación en Astronomía de los Países Bajos (NOVA-ASTRON) y ESO.

Durante la primera luz se observaron varios objetivos de prueba usando los diferentes modos de SPHERE. Entre las imágenes obtenidas se incluye una de las mejores imágenes logradas hasta ahora del anillo de polvo alrededor de la cercana estrella HR 4796A. No sólo muestra el anillo con una claridad excepcional, sino que también ilustra hasta qué punto puede SPHERE suprimir el fulgor de la estrella brillante en el centro de la imagen.

Tras realizar pruebas más exhaustivas y observaciones de verificación científica, SPHERE estará disponible para la comunidad astronómica a lo largo del año 2014.

"Esto es sólo el principio. SPHERE es una herramienta única y poderosa y, sin duda, nos dará muchas sorpresas interesantes en los años venideros", concluye Jean-Luc Beuzit.

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ESO

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