viernes, 28 de febrero de 2014

Las supernovas “salpican” antes de explotar

Las supernovas “salpican” antes de explotar
Un misterio de la astronomía, cómo explotan las supernovas, puede haber sido finalmente resuelto con la ayuda del Conjunto de Telescopios Espectroscópicos Nucleares (Nuclear Spectroscopic Telescope Array o NuSTAR, por su acrónimo en idioma inglés), de la NASA. El observatorio de rayos X de alta energía trazó un mapa del material radioactivo que quedó en el residuo de la supernova Cassiopeia A (o Cas A). El mapa revela cómo las ondas de choque probablemente provocan salpicaduras y desgarran a las estrellas masivas moribundas.

“Las estrellas son esferas de gas, y entonces se podría pensar que cuando llegan al final de su vida y explotan, esa explosión luciría como una bola uniforme que se expande con gran potencia”, dijo Fiona Harrison, quien es la investigadora principal del NuSTAR, en Caltech. “Nuestros resultados más recientes muestran cómo el corazón de la explosión, o motor, se deforma, posiblemente debido a que las regiones interiores literalmente se reblandecen y se derraman hacia el exterior (como si fueran burbujas que hierven) antes de estallar”.

Harrison es la coautora de un estudio sobre los resultados que aparecerán en la edición del 20 de febrero de la revista científica Nature.

Durante mucho tiempo, se ha considerado un misterio el mecanismo por el cual explotan las supernovas. En las explosiones de supernova que simulan los investigadores mediante el uso de computadoras, cuando una estrella masiva muere y colapsa, la onda de choque principal a menudo se desvanece y la estrella no se destroza. Los últimos descubrimientos indican que la estrella que explota literalmente experimenta movimientos bruscos (salpicaduras), lo que reactiva la onda de choque que se desvanecía y hace que la estrella finalmente empuje sus capas externas.

El objetivo del NuSTAR, es decir, Cas A, se creó cuando una estrella masiva explotó en forma de supernova y dejó un denso cadáver estelar y remanentes eyectados. La luz de la explosión llegó a la Tierra algunos siglos atrás, es por ello que vemos los remanentes estelares de cuando era nueva y joven.

“Con el NuSTAR tenemos un nuevo instrumento forense para investigar la explosión”, dijo el autor principal de la investigación, Brian Grefenstette, de Caltech. “Antes era difícil interpretar lo que sucedía en Cas A porque el material que podíamos ver sólo resplandecía en rayos X cuando se lo calentaba. Ahora que podemos ver el material radioactivo, que resplandece en rayos X independientemente de que se lo caliente o no, obtenemos una visión completa de lo que sucedía en el núcleo de la explosión”.

El NuSTAR es el primer telescopio capaz de producir mapas de elementos radioactivos en los remanentes de supernova. En este caso, el elemento es titanio-44, el cual tiene un núcleo inestable que se produce en el corazón de la estrella que explota. El mapa de Cas A que produjo NuSTAR muestra titanio concentrado en grupos en el centro del remanente, lo que indica la formación de cúmulos.

El mapa que proporciona el NuSTAR también arroja dudas sobre otros modelos de explosiones de supernova, en los que la estrella rota rápidamente justo antes de morir y lanza escasos flujos de gas que conducen la explosión estelar. A pesar de que ya se han observado marcas de chorros cerca de Cas A, no se sabe si ellos provocaron la explosión. El NuSTAR no detectó titanio, que es esencialmente la ceniza radioactiva de la explosión, en zonas estrechas que coincidan con los chorros, entonces los chorros no fueron los que ocasionaron la explosión.

“Por esto construimos el NuSTAR”, dijo Paul Hertz, quien es el director de la división de astrofísica de la NASA, en Washington. “Para descubrir cosas que no conocíamos, y que no imaginábamos, sobre el universo de alta energía”.

Ciencia @ NASA

jueves, 20 de febrero de 2014

Cúmulo estelar Messier 7: Diamantes en la cola del escorpión

Cúmulo estelar Messier 7: Diamantes en la cola del escorpión
En esta nueva imagen obtenida desde el Observatorio La Silla, en Chile, podemos ver el brillante cúmulo estelar Messier 7. Fácilmente localizable a ojo, cerca de la cola de la constelación de Escorpio, se trata de uno de los cúmulos estelares abiertos más llamativos del cielo y, por tanto, un importante objeto de estudio para la investigación astronómica.

Messier 7, también conocido como NGC 6475, es un brillante cúmulo de alrededor de 100 estrellas situado a unos 800 años luz de la Tierra. En esta nueva imagen, obtenida por el instrumento Wide Field Imager (instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros), podemos ver cómo destaca contra un rico fondo formado por cientos de miles de estrellas más débiles, mirando en dirección al centro de la Vía Láctea.

Con una edad de unos 200 millones de años, las estrellas de Messier 7 son las típicas estrellas de mediana edad de un cúmulo estelar abierto y ocupan una región del espacio de unos 25 años luz. A medida que envejecen, las estrellas más brillantes de la imagen (una población de más de una decena del total de estrellas en el cúmulo) explotarán de forma violenta como supernova. En el futuro, las débiles estrellas que queden, mucho menos numerosas, se irán separando lentamente hasta que dejen de formar un cúmulo.

Los cúmulos estelares abiertos, como Messier 7, son grupos de estrellas nacidas casi en el mismo lugar y al mismo tiempo a partir de grandes nubes cósmicas de gas y polvo formadas en la galaxia que las alberga. Estos grupos de estrellas son muy interesantes para los científicos, ya que las estrellas que los forman tienen más o menos la misma edad y composición química. Esto les otorga un gran valor para estudiar la estructura y la evolución estelar.

Algo sumamente interesante de esta imagen es que, pese a estar densamente poblada de estrellas, el fondo no es uniforme y está claramente cargado de polvo. Es muy probable que esto se deba a un alineamiento casual del cúmulo y las nubes de polvo. Pese a que es muy tentador especular sobre el hecho de que esos trazos oscuros sean el remanente de la nube a partir de la cual se formó el cúmulo, la Vía Láctea habrá hecho casi una rotación completa durante la vida de este cúmulo estelar, lo cual implica una enorme reorganización de las estrellas y el polvo. Por tanto, el polvo y el gas a partir del cual se formó Messier 7, y las propias estrellas del cúmulo, hace tiempo que tomaron caminos diferentes.

El primero en hablar de este cúmulo estelar fue el matemático y astrónomo egipcio Claudio Ptolomeo en el año 130 d.C., quien lo definió como una “nebulosa que sigue al aguijón del Escorpión”, una precisa descripción dado que, a ojo, se ve un difuso parche luminoso contra el brillante fondo de la Vía Láctea. En su honor, a veces se denomina a Messier 7 como el cúmulo de Ptolomeo. En 1764 Charles Messier lo incluyó como séptima entrada en su Catálogo Messier. Más tarde, en el siglo XIX, John Herschel describió el aspecto de este objeto tal y como lo observó a través de un telescopio y dijo de él que era “un cúmulo de estrellas burdamente desperdigadas”, un resumen perfecto.

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ESO

domingo, 16 de febrero de 2014

Marte se acerca a la Tierra

Marte se acerca a la Tierra
Los telescopios de todo el mundo se preparan para observar a Marte en todo su esplendor. Durante el próximo mes, el planeta rojo se irá acercando poco a poco a la Tierra hasta alcanzar su máxima cercanía el próximo 8 de abril, entonces el planeta rojo estará a 92 millones de kilómetros.

Es cada dos años cuando Marte pasa junto a la Tierra. Estos se debe a que, aunque ambos planetas giran alrededor del Sol, la Tierra lo hace de forma casi circular y más rápida, mientras que el planeta vecino tiene una órbita más elíptica y tarda el doble de tiempo en completar una vuelta.

En cuanto a su observación, los expertos recuerdan que a simple vista sólo se podrá ver un pequeño punto rojizo brillante en el cielo, que, como el Sol, sale por el este y se pone por el oeste. Aquellos que quieran observar el mundo rojo con detalle deberán utilizar un telescopio.

Los científicos afirman que con un aparato adecuado, apoyado en una base firme, podrá verse el casquete polar sur, los detalles de la superficie, las tormentas de polvo -que colorearían al planeta rojo de un color amarillo pálido-, las nubes y tal vez hasta el cráter Hella del planeta marciano. Entre los datos que, según los astrónomos, se deben conocer para observar a Marte durante esos días están que el hemisferio norte del planeta comenzará el 15 de febrero, lo que significa que esa zona se inclina hacia el lado opuesto de la Tierra.

También, que el día en Marte es sólo un poco más largo que el de la Tierra -24 horas y 37 minutos- así que quien mire hacia el planeta a la misma hora cada día podrá ver diferentes zonas de su superficie. Una de las mayores características aparentes del planeta es una mancha oscura conocida como 'Syrtis Major'. Se trata de una meseta que posee un volcán de unos 6 kilómetros de altura. Pero este no es el único espectáculo que ofrecerá Marte en 2014.

El próximo 6 de julio la Luna tapará al planeta, un eclipse que podrá ser observado desde el continente americano.
EUROPA PRESS

jueves, 13 de febrero de 2014

Nuevas pistas sobre el vuelo de las aves antiguas

Nuevas pistas sobre el vuelo de las aves antiguas
Un nuevo espécimen de ave fósil hallado en condiciones excepcionales de preservación ha permitido a un equipo internacional, en el que participa la Universidad Autónoma de Madrid, explicar de qué manera probablemente volaron las primeras aves.

Tras estudiar un fósil encontrado en el noreste de China que data del periodo Cretácico temprano (hace aproximadamente 125 millones de años), un equipo internacional de paleontólogos argumenta que las aves desarrollaron patrones modernos de vuelo mucho antes de lo que hasta ahora se ha supuesto.

El espécimen, denominado Longicresta Hongshanornis, conserva cerca del 90% de su esqueleto y gran cantidad de detalles en alas y cola, lo que ha permitido a los investigadores realizar un análisis aerodinámico y deducir de qué forma probablemente voló.

De acuerdo con el estudio, publicado en la revista de acceso abierto PeerJ, el estilo de vuelo de L.Hongshanornis es más parecido al de las aves modernas que al modo como hasta ahora se piensa que volaban los primeros vertebrados —deslizándose a través del aire y evitando el aleteo rápido y continuo de las alas, a falta de masa muscular suficiente—.

También el tamaño y la forma en general del espécimen hallado son comparables a los de las aves modernas. “Era prácticamente un estornino, con una cola más grande, como la de un ruiseñor”, señala una nota de prensa de la Universidad del Sur de California (EEUU). “Un observador casual no vería nada especial en este pájaro, a menos de que detallase en las garras al final de las alas y en los pequeños dientes en el pico”.

El alto grado de preservación de L. Hongshanornis también permitió a los investigadores extraer importante información etológica sobre las aves tempranas. "Además de preservar el esqueleto y el plumaje prácticamente completos, el ejemplar presenta más de 10 gastrolitos en su estómago, piedras de pequeño tamaño cuya función principal es facilitar la trituración del alimento en las vías digestivas, lo cual aporta nueva información sobre las preferencias tróficas y el comportamiento de estas aves", declara Jesús Marugán, investigador de la Unidad de Paleontología de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y firmante del trabajo.

En la investigación, además de la Universidad del Sur de California y la UAM, participaron el Museo de Historia Natura de Dalian (China), el Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (China), la Academia China de Ciencias Geológicas y el Museo de Historia Natural de Beijing.

Universidad Autónoma de Madrid (UAM) | SINC

sábado, 8 de febrero de 2014

Hubble y Spitzer “espían” a una de las galaxias más jóvenes del Universo

Hubble y Spitzer “espían” a una de las galaxias más jóvenes del Universo
Un equipo internacional liderado por astrónomos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna (ULL) acaba de completar el primer análisis de las observaciones del cúmulo de galaxias Abell 2744, realizadas coordinadamente con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. Como resultado, estos investigadores han descubierto una de las galaxias más distantes conocidas hasta la fecha, demostrando así el potencial del proyecto “HST Frontier Fields” (Campos Frontera del Hubble). Este trabajo será publicado por la revista científica Astronomy & Astrophysics Letters.

En este análisis también han participado investigadores de dos centros franceses (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie de Toulouse y Centre de Recherche Astrophysique de Lyon), dos suizos (Universidad de Ginebra y École Polytechnique Federal de Lausanne) y la Universidad de Arizona, en EEUU.

Gracias a la gran calidad de los datos de las imágenes del Hubble, en el rango visible e infrarrojo cercano del espectro, y del Spitzer, en el infrarrojo, los astrofísicos han determinado las propiedades de esta joven galaxia con una precisión mayor que en estudios previos de otras muestras similares. Llamada “Abell2744_Y1”, es unas 30 veces más pequeña que la nuestra, la Vía Láctea, pero está formando nuevas estrellas a un ritmo, al memos, 10 veces mayor. Desde la Tierra, vemos cómo fue esta galaxia 650 millones de años después del Big Bang. Su luz ha viajado por el Universo unos 13.000 millones de años, siendo una de las galaxias más brillantes descubiertas en esas épocas cósmicas tan jóvenes. En Astrofísica, cuanto más lejos se encuentra un objeto, más ha tardado su luz en llegarnos y, por tanto, más joven lo estamos viendo. De ahí que el estudio de Abell2744_Y1 añada nueva información sobre la densidad y las propiedades de las galaxias en el universo temprano.

“Campos Frontera”

En la última reunión de la Sociedad Astronómica Americana, celebrada en Washington D.C. (EEUU) el mes pasado, el Instituto Científico del Telescopio Espacial Hubble (STScI) presentó su programa más emblemático para los próximos tres años: "HST Frontier Fields” (Campos Frontera del Hubble). En el marco de este programa, tres de los más poderosos telescopios espaciales hasta la fecha -el Hubble, el Spitzer y el Chandra- dedicarán gran parte de su tiempo de observación a estudiar seis cúmulos de galaxias que, como lentes adicionales, actúan amplificando la luz de las fuentes de fondo, incluyendo galaxias muy débiles hasta el borde del universo observable. Esto permitirá estudiar por primera vez galaxias más débiles y más pequeñas en los primeros mil millones de años del Universo.

La primera imagen de larga exposición del cúmulo Abell 2744, obtenida en los últimos meses, es la más profunda obtenida hasta ahora de un cúmulo de galaxias y es comparable a la anterior, llamada “Hubble Ultra Deep Field”. Todos los cúmulos de “Frontier Fields” han sido cuidadosamente seleccionados y son los ideales para este tipo de estudio.

Gracias al efecto de lente gravitatoria que los cúmulos producen, la luz de las galaxias de fondo se multiplica en gran medida. De esta forma, el Hubble se convierte, en la práctica, en un telescopio con una superficie colectora cientos de veces mayor.

Nicolas Laporte, investigador post-doctoral en el IAC y experto en la búsqueda de galaxias muy distantes, se muestra muy satisfecho por la calidad de las imágenes del Hubble. “Esperábamos encontrar galaxias muy lejanas cerca del centro del cúmulo, donde la amplificación de la luz es máxima. Sin embargo, esta galaxia está muy cerca del borde de la imagen, donde la luz apenas ha sido amplificada. Hemos sido muy afortunados encontrándola en el pequeño campo de visión del Hubble. En un estudio relacionado dirigido por Hakim Atek (EPFL, Lausana), se han analizado muchas otras galaxias, pero ninguna de ellas es tan distante como Abell2744_Y1.”

El análisis de las observaciones con el telescopio espacial Spitzer ha sido fundamental para estimar las propiedades de Abell2744_Y1. Alina Streblyanska, investigadora post -doctoral en el IAC, comenta que los datos de Spitzer combinados con los del Hubble proporcionan una buena estimación de la distancia a la que se encuentra esta galaxia. “Sugieren igualmente –añade- que Abell2744_Y1 contiene no sólo estrellas, sino también una gran cantidad de gas.”

Ismael Pérez Fournon, profesor de la Universidad de La Laguna y responsable del grupo del IAC, recuerda que el año pasado ya contribuyeron al descubrimiento de una “fábrica” de estrellas excepcional en los inicios del Universo, llamada “HFLS3”, gracias al observatorio espacial Herschel. “En ese caso, se trataba de una galaxia con propiedades extremas en el infrarrojo lejano, observada 880 millones años después del Big Bang. Abell2744_Y1 es una galaxia más pequeña, menos masiva, pero más distante y mucho más representativa de los inicios del Universo. Ambos tipos son importantes para entender cómo se formaron y evolucionaron las galaxias.”

En coordinación con las observaciones del Hubble, los telescopios espaciales Spitzer y Chandra (rayos X) también están tomando imágenes de muy larga exposición de los “Frontier Fields”. Desde finales de 2013, los datos del primer cúmulo de galaxias observado -Abell 2744-, obtenidos por los dos primeros telescopios, están disponibles para su uso por la comunidad científica.

Las observaciones de los “Frontier Fields” con los telescopios espaciales Hubble, Spitzer y Chandra se encuentran en una fase inicial, pero ya han demostrado el excepcional potencial de este nuevo proyecto para el estudio de los primeros objetos luminosos del Universo. Como ha ocurrido con otras iniciativas del Hubble en campos profundos, muchos otros observatorios de todo el mundo y en el espacio se unirán a este proyecto con observaciones adicionales de los “Campos Frontera”. Un legado científico sin precedentes para estudios con los grandes telescopios actuales, como el Gran Telescopio Canarias (GTC), los futuros supertelescopios en tierra y espaciales, entre ellos el E-ELT y el Telescopio Espacial James Webb.

IAC

jueves, 6 de febrero de 2014

Anatomía de un asteroide: claves sobre la formación de los planetas

Anatomía de un asteroide: claves sobre la formación de los planetas
El telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO ha sido la herramienta utilizada para encontrar las primeras evidencias de que un asteroide puede tener una estructura interna muy variada. Con medidas extremadamente precisas, los astrónomos han descubierto que diferentes partes del asteroide Itokawa tienen distintas densidades. Además de revelarnos secretos sobre la propia formación del asteroide, descubrir qué se esconde bajo su superficie también puede arrojar luz sobre el misterio de qué sucede cuando los cuerpos chocan en el Sistema Solar, proporcionándonos claves sobre la formación de los planetas.

Utilizando observaciones desde tierra muy precisas, Stephen Lowry (Universidad de Kent, Reino Unido) y sus colegas, han medido la velocidad a la que gira el asteroide cercano a la Tierra Itokawa, y cómo ese giro cambia con el tiempo. Han combinado estas precisas observaciones con un nuevo trabajo teórico sobre cómo los asteroides irradian calor.

Este pequeño asteroide es un misterio, ya que tiene una extraña forma de cacahuete, tal y como reveló la nave japonesa Hayabusa en 2005. Para estudiar su estructura interna, el equipo de Lowry utilizó, entre otras, imágenes obtenidas entre 2001 y 2013 por el telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO, en el Observatorio La Silla, en Chile, y así poder medir sus variaciones de brillo a medida que rotaba. Estos datos temporales se utilizaron para deducir el periodo de giro del asteroide con mucha precisión y determinar así cómo cambia a lo largo del tiempo. Por primera vez, al combinarlo con los conocimientos sobre la forma del asteroide, se pudo explorar su interior, revelando la complejidad de su núcleo.

“Es la primera vez que hemos sido capaces de determinar cómo es el interior de un asteroide,” explica Lowry. “Podemos ver que Itokawa tiene una estructura interior muy variada. Este descubrimiento supone un avance muy importante en nuestra comprensión de los cuerpos rocosos del Sistema Solar”.

El giro de un asteroide y de otros cuerpos pequeños en el espacio puede verse afectado por la luz del Sol. Este fenómeno, conocido como el efecto YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack), tiene lugar cuando la luz que llega del Sol es absorbida y se reemite desde la superficie del objeto en forma de calor. Cuando la forma del asteroide es muy irregular el calor no se irradia de manera uniforme y esto genera una pequeña, pero continua, torsión en el cuerpo que altera su giro.

El equipo de Lowry comprobó, tras llevar a cabo las medidas, que el efecto YORP aceleraba lentamente la velocidad a la que gira Itokawa. El cambio en la velocidad de la rotación es muy pequeño (tan solo 0,045 segundos al año). Pero esta información es muy diferente a la esperada y solo puede explicarse si las dos partes del asteroide en forma de cacahuete tienen diferentes densidades.

Es la primera vez que los astrónomos han encontrado evidencias de la gran variedad que puede tener la estructura interna de los asteroides. Hasta ahora, las propiedades del interior de los asteroides solo podían inferirse a través de medidas de densidad globales y aproximadas. Este inusual vistazo al variado interior de Itokawa ha desencadenado muchas especulaciones acerca de su formación. Una posibilidad es que esté formado a partir de los dos componentes de un asteroide doble después de que estos chocaran y se fusionaran.

Lowry añade que “Descubrir que el interior de los asteroides no es homogéneo tiene implicaciones de amplio alcance, especialmente para los modelos de formación de asteroides binarios. También podría ayudar en los trabajos que se desarrollan para reducir el riesgo de colisión de asteroides contra la Tierra, o con los planes de futuros viajes a estos cuerpos rocosos”.

Esta nueva capacidad de estudiar el interior de un asteroide es un importante paso adelante y puede ayudar a responder muchas preguntas relacionadas con estos misteriosos objetos.

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ESO

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