viernes, 25 de abril de 2014

Resuelto el misterio de la supernova superluminosa

Resuelto el misterio de la supernova superluminosa
El año pasado se informó del descubrimiento de una supernova tan brillante que dejó perplejos a los científicos, porque nunca se había visto nada igual. Investigadores de la Universidad de Tokio (Japón) aclaran esta semana en Science que en realidad se vio tan luminosa por la presencia de una galaxia delante que actuó como ‘lupa’ o lente gravitacional.

En 2010 se descubrió la existencia de PS1-10afx, la supernova o explosión estelar más luminosa de su clase. En 2013 se informó a la comunidad científica internacional y desde entonces ha habido una fuerte controversia sobre el origen de su brillo excepcional –30 veces más de lo previsto– y ha llevado al planteamento de dos hipótesis.

Por una parte, algunos investigadores concluyeron que se trataba de un nuevo tipo de supernova extrabrillante desconocida hasta la fecha. Sin embargo, otro grupo sostenía que era una supernova normal del tipo Ia –con líneas de absorción características para elementos como el silicio–, pero magnificada por una lente gravitacional como un agujero negro u otro objeto supermasivo cercano.

Esta segunda hipótesis es la correcta, de acuerdo al estudio que investigadores del Instituto Kavli de la universidad japonesa de Tokio publican en la revista Science. “El equipo que la descubrió propuso que era un tipo de supernova no predicha por la teoría, pero observamos que PS1-10afx era diferente cada día, que evolucionaba demasiado rápido y se hacía cada vez más roja”, comenta Robert Quimby, el autor principal.

Esto les hizo pensar en la presencia de la lente gravitacional, una especie de gigantesca lupa que se genera cuando la luz procedente de un cuerpo lejano se curva alrededor de otro más próximo y masivo –como una galaxia– situado entre el emisor y el receptor, la Tierra en este caso.

“Pensamos que el brillo excepcional de la supernova se genera por una lente asociada, pero no teníamos ninguna evidencia directa sobre su presencia, así que la explicación parecía que requería un poco de magia”, bromea Quimby, “una nueva física o lupa que no se ve".

Los investigadores sospechaban que ese objeto intermedio debía seguir ahí aunque la supernova ya se habieradesvanecido, así que para confirmar su existencia utilizaron los datos espectroscópicos facilitados por el telescopio Keck-I en Hawái (EE UU) para analizar las galaxias próximas a la supernova.

Dos juegos de líneas de emisión de gases

Si estaba en medio otro objeto durante la brillante explosión de PS1-10afx se esperarían ver dos juegos de líneas de emisión de gases en el espectro, y eso es justo lo que encontraron. De esta forma el equipo dedujo que hay otra galaxia justo en frente, en el ángulo correcto y la distancia justa para amplificar la luz de la supernova.

La lente gravitacional identificada es la primera con que se asocia firmemente a una supernova de tipo Ia, y según los autores, se perdió su rastro en los estudios anteriores debido a la potente luz de la explosión estelar.

Como el comportamiento de esta clase de supernovas sirve a los científicos para medir las distancias a galaxias remotas, el nuevo hallazgo también los puede servir de referencia para utilizar los futuros eventos de supernovas con lente en la medición de la expansión cósmica.


SINC

viernes, 18 de abril de 2014

Descubren un planeta del tamaño de La Tierra que podría albergar vida

Descubren un planeta del tamaño de La Tierra que podría albergar vida
El planeta, designado Kepler-186f, se encuentra a 490 años luz, en la dirección de la constelación del Cisne y, según los responsables del descubrimiento, no hay otro planeta identificado que se haya acercado tanto a la descripción de un mundo habitable. El Kepler-186f se encuentra en torno a una "enana roja", o "enana M", más pequeña y fría que el Sol.

Astrónomos de la Universidad Estatal de San Francisco (EE UU) y otras instituciones internacionales han descubierto un planeta rocoso del tamaño de la Tierra que se sitúa en la zona habitable de su estrella, por lo que podría tener agua líquida, según publican esta semana en la revista Science.

Se llama Kepler-186f y forma parte de un conjunto de cinco planetas (denominado con las letras b, c, d y e) que orbitan su estrella enana, llamada Kepler-186. Los nombres hacen referencia a que estos objetos se han descubierto con el telescopio espacial Kepler de la NASA, que ya ha detectado otros exoplanetas con anterioridad en los que también podría haber agua líquida.

En la imagen se ilustra como podría ser el paisaje de Kepler-186f y se compara nuestro sistema solar con el del exoplaneta recién descubierto. En verde, la zona de habitabilidad de ambos sistemas.

De los 1.800 exoplanetas confirmados, solo 20 de ellos orbitan en la zona habitable de una estrella, con la temperatura adecuada para que el agua de la superficie no arda ni se congele. Sin embargo, los "planetas descubiertos previamente eran más grandes que La Tierra, por lo que su verdadera naturaleza era desconocida". El Kepler-186f, así, se encuentra lo suficientemente lejos de su estrella como para evitar cualquier peligro que amenazara la vida, como explosiones estelares procedentes de estrellas enanas.

miércoles, 16 de abril de 2014

Estudio en escarlata: estrellas jóvenes calientes lanzan su energética radiación

Estudio en escarlata: estrellas jóvenes calientes lanzan su energética radiación
Esta nueva imagen, obtenida desde el Observatorio La Silla de ESO, en Chile, nos muestra una nube de hidrógeno llamada Gum 41. En el centro de esta poco conocida nebulosa vemos cómo las estrellas jóvenes calientes lanzan su energética radiación, haciendo que el hidrógeno de su entorno brille con esa característica tonalidad rojiza.

Esta zona del cielo austral, en la constelación del Centauro, alberga numerosas nebulosas brillantes, cada una de ellas asociada a estrellas calientes recién nacidas formadas a partir de nubes de hidrógeno. La intensa radiación de las estrellas recién nacidas excita los restos de hidrógeno del entorno, haciendo que el gas brille en tonos rojizos, típicos de zonas de formación estelar. Otro ejemplo famoso de este fenómeno es la Nebulosa de la Laguna, una enorme nube que refulge en tonos escarlata muy similares.

La nebulosa de esta imagen se encuentra a unos 7.300 años luz de la Tierra. El astrónomo australiano Colin Gum la descubrió analizando fotografías tomadas desde el Observatorio de Monte Stromlo, cerca de Canberra, y la incluyó en su catálogo de 84 nebulosas de emisión, publicado en 1955. Gum 41 es, en realidad, una pequeña parte de una estructura mayor llamada Nebulosa de Lambda Centauri, también conocida con el exótico nombre de Nebulosa del Pollo Corredor. Gum falleció en Suiza en 1960, con tan sólo 36 años, en un trágico accidente de esquí.

En esta imagen de Gum 41, las nubes parecen ser bastante gruesas y brillantes, pero es una apariencia engañosa. Si un hipotético viajero humano pudiese llegar hasta esta nebulosa y atravesarla, es muy probable que no la percibiera — incluso en espacios reducidos — porque es demasiado débil para que el ojo humano pueda detectarla. Esto nos ayuda a explicar por qué este enorme objeto ha tenido que esperar hasta mediados del siglo XX para ser descubierto: su luz se expande débilmente y el resplandor rojizo no puede detectarse adecuadamente en el rango óptico.

Este nuevo retrato de Gum 41 — probablemente uno de los mejores realizados hasta ahora de este elusivo objeto — se ha creado utilizando datos del instrumento WFI (Wide Field Imager) instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla, en Chile. Es una combinación de imágenes tomadas con filtro azul, verde y rojo, mezcladas a su vez con una imagen tomada utilizando un filtro especial, diseñado para captar el brillo rojizo del hidrógeno.

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ESO

lunes, 14 de abril de 2014

'El Renacuajo', los primeros pasos de una estrella

'El Renacuajo', los primeros pasos de una estrella
Un brillante renacuajo azul surge nadando a través de la negrura del espacio. Conocido como IRAS 20324 4057 pero apodado 'el Renacuajo', esta nube de gas y polvo captada por el telescopio Hubble ha dado a luz a una protoestrella brillante, uno de los primeros pasos en el desarrollo de una estrella.

En realidad, hay varias proto-estrellas en la "cabeza" de este renacuajo, pero la de color amarillo brillante en esta imagen es la más luminosa y masiva. Cuando esta protoestrella haya reunido suficiente masa de su entorno con el tiempo surgirá como una joven estrella de pleno derecho.

El intenso resplandor azul es causado por las estrellas cercanas que disparan la radiación ultravioleta a IRAS 20324 4057, que también esculpe su cola en una forma larga y ondulada. En total, este grupo se extiende por aproximadamente un año luz de la cabeza a punta de la cola, y contiene gas que pesa casi cuatro veces la masa del sol.

Enmarcado en un contexto de estrellas distantes, IRAS 20324 4057 está haciendo su camino a través de Cygnus OB2, una asociación estelar a 4.700 años luz de la Tierra, en la constelación de Cygnus. Esta asociación es una de las mayores agrupaciones conocidas, y es famosa por sus miembros de peso pesado. Contiene algunas de las estrellas más calientes, más masivas y más luminosas conocidas , algunas de las cuales son unos dos millones de veces más luminosas que el sol.

El Renacuajo no está solo en este estanque interestelar. Justo fuera de la vista a la parte inferior derecha de esta imagen se encuentra otro objeto curioso llamado "El pez dorado" por los astrónomos. El Goldfish, su nombre en inglés, es aproximadamente la mitad de la longitud de IRAS 20324 4057, y también se cree que es un glóbulo de gas que está siendo esculpido por la radiación de estrellas del cúmulo.

Completando este trío, hay una pequeña masa de gas de color azul, informalmente conocido como "el niño inquieto" por algunos astrónomos, visible en la parte inferior izquierda de esta imagen de Hubble. Los tres objetos tienen la misma orientación en el cielo y parecen ser más brillante en sus lados norte, lo que lleva a los astrónomos a creer que están siendo formados por los vientos agresivos y la radiación que se deriva de las estrellas calientes de Cygnus OB2 hacia la parte superior derecha del marco.

EUROPA PRESS

jueves, 10 de abril de 2014

Explican el “exceso” de rubidio observado en estrellas moribundas

Explican el “exceso” de rubidio observado en estrellas moribundas
Un nuevo modelo de atmósfera estelar, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters, pone fin al aparente desacuerdo entre teoría y observación sobre la producción de este exótico elemento radiactivo.

Las estrellas de masa intermedia, en sus últimas fases de evolución, producen una gran cantidad de elementos pesados (ricos en neutrones) – algunos de ellos isótopos radiactivos -, como el rubidio, el tecnecio, el circonio, el ytrio, el lantano o el neodimio. Estos elementos son expulsados hacia la superficie de la estrella y, posteriormente, liberados al medio interestelar.

Tras varios estudios sobre la composición química de estas estrellas moribundas, denominadas “estrellas AGB”, un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), acaba de publicar un nuevo modelo teórico que explica la sobreabundancia de rubidio observada en las más masivas de este tipo. El nuevo modelo incluye los efectos de la envoltura de gas y polvo que rodea a estas estrellas viejas y que no habían sido considerados en modelos teóricos anteriores.

Firman este trabajo, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters, los astrofísicos Olga Zamora y Domingo Aníbal García Hernández, investigadores del IAC y de la Universidad de La Laguna, Arturo Manchado Torres, del IAC y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y Bertrand Plez, de la Universidad de Montpellier (Francia).

Las gigantes AGB

Las estrellas de hasta ocho veces la masa del Sol, hacia el final de sus días, pasan por una fase que se denomina “rama asintótica de gigantes” o AGB (por sus siglas en inglés, Asymptotic Giant Branch), antes de producir nebulosas planetarias y morir como enanas blancas. En esta fase, la estrella se expande hasta miles de veces la distancia Tierra-Sol - engullendo cualquier sistema planetario a su alrededor -, se enfría y su luminosidad aumenta hasta unas mil veces la luminosidad del Sol. A medida que estas estrellas evolucionan en la fase AGB, van perdiendo masa en forma de viento estelar, dando lugar a la formación de una envoltura fría de gas y polvo alrededor de la estrella.

Dentro de este tipo de estrellas, las menos estudiadas son las más masivas (entre 4 y 8 veces la masa del Sol), que fueron identificadas por vez primera en nuestra galaxia en 2006, en un estudio pionero con participación de varios investigadores del estudio actual. La identificación fue posible gracias a la detección de rubidio en el espectro de estas estrellas, en concreto del isótopo radioactivo Rb-87, lo que supuso la primera evidencia observacional de que producían enormes cantidades de ese isótopo, tal y como predecían los modelos teóricos de nucleosíntesis estelar – modelos de producción de elementos químicos e isótopos en el interior de las estrellas - desde hacía más de 40 años. Posteriormente, en 2009, las estrellas AGB masivas se detectaron también en otras galaxias cercanas, como las Nubes de Magallanes, utilizando el mismo método.

Sin embargo, las altas abundancias de rubidio observadas en estas estrellas suponían un reto para los modelos teóricos, que estimaban abundancias considerablemente más bajas del isótopo Rb-87.

El efecto de la envoltura

Como posible causa para ese desacuerdo entre teoría y observación se apuntaba que los modelos de atmósfera utilizados hasta la fecha para derivar las abundancias químicas no eran suficientemente “realistas” para las estrellas AGB, ya que no tenían en cuenta las enormes envolturas de gas y polvo que rodean a la estrella central. Estas envolturas circunestelares, que llegan a alcanzar tamaños descomunales de hasta varios años-luz, pueden ocultar la luz procedente de la estrella central en el rango visible, donde se encuentra la información necesaria para calcular la cantidad de rubidio presente.

“En nuestro nuevo trabajo - explica Olga Zamora - hemos determinado por primera vez la abundancia de rubidio teniendo en cuenta el efecto de esa envoltura en una muestra de estrellas AGB masivas de nuestra galaxia y de la Gran Nube de Magallanes. De esta forma, encontramos que las abundancias de rubidio obtenidas con los nuevos modelos de atmósfera reproducen mucho mejor las observaciones, indicando que nuestra comprensión teórica actual de la nucleosíntesis en las estrellas AGB masivas es la correcta”.

Dado que las estrellas AGB pueden explicar el origen de más del 50% de todos los elementos más pesados que el hierro en el Universo, su estudio tiene importantes consecuencias en otros campos de la Astrofísica, como la evolución estelar, la evolución química de galaxias, el origen de los cúmulos globulares o la composición del Sistema Solar. “En particular –señala Domingo Aníbal García Hernández-, las estrellas AGB más masivas podrían explicar las anomalías químicas observadas en cúmulos globulares y en los materiales más antiguos encontrados en los meteoritos procedentes de la nube que dio lugar al Sistema Solar".

IAC

miércoles, 9 de abril de 2014

Un encuentro casual crea un anillo de diamantes en el cielo

Un encuentro casual crea un anillo de diamantes en el cielo
Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO en Chile, un equipo de astrónomos ha captado esta llamativa imagen de la nebulosa planetaria PN A66 33, más conocida por el nombre de Abell 33. Esta hermosa burbuja azul se ha creado durante el proceso de envejecimiento de una estrella, que ha ido soltando sus capas exteriores y que, casualmente, está alineada con una estrella que se encuentra en primer plano. El resultado es un parecido asombroso con un anillo de diamantes, típico de los anillos de compromiso. Esta joya cósmica es inusualmente simétrica, por lo que en el cielo aparece con una perfecta forma circular.

La mayor parte de las estrellas con masas similares a la de nuestro Sol acaban sus vidas como enanas blancas, cuerpos pequeños, calientes y muy densos que se enfrían muy despacio a lo largo de miles de millones de años. En el camino hacia la fase final de sus vidas las estrellas lanzan al espacio sus atmósferas y crean nebulosas planetarias, coloridas nubes brillantes de gas que envuelven a las pequeñas y refulgentes reliquias estelares.

En esta imagen, captada por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, podemos ver una nebulosa planetaria asombrosamente redonda: Abell 33, situada a unos 2.500 años luz de la Tierra. Ser tan perfectamente redonda es poco común en estos objetos, ya que normalmente algo perturba la simetría, haciendo que la nebulosa planetaria acabe adquiriendo formas irregulares.

En esta imagen del VLT, la refulgente estrella situada en el borde de la nebulosa crea esta hermosa visión. Se trata tan solo de un alineamiento casual: la estrella, llamada HD 83535, se encuentra en primer plano, frente a la nebulosa, a medio camino entre la Tierra y Abell 33, justo en el lugar adecuado para embellecer aún más la imagen. Juntas, HD 83535 y Abell 33 crean un anillo de diamantes centelleante.

En el interior de la nebulosa, visible como una diminuta perla blanca y ligeramente descentrada, vemos al remanente de la estrella progenitora de Abell 33 en el proceso de transformarse en una enana blanca. Aún brilla (es aún más luminosa que nuestro Sol) y emite la suficiente cantidad de radiación ultravioleta como para hacer que resplandezca la burbuja de atmósferas expulsadas al espacio.

Abell 33 es tan solo uno de los 86 objetos incluidos en el Catálogo Abell de Nebulosas Planetarias creado por George Abell en 1966. Abell también rastreó el cielo en busca de cúmulos de galaxias, recopilando el Catálogo Abell, con unos 4.000 cúmulos, tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur del cielo.

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ESO

viernes, 4 de abril de 2014

Encélado oculta un gran mar de agua líquida bajo su superficie

Encélado oculta un gran mar de agua líquida bajo su superficie
Una de las lunas de hielo de Saturno, Encélado, oculta un gran mar de agua líquida bajo su superficie, según el último descubrimiento de la sonda internacional Cassini.

Esta misión se había marcado como uno de sus principales objetivos comprender la estructura interior de esta luna de 500 kilómetros de diámetro, tras descubrir en el año 2005 la presencia de una serie de chorros de hielo y vapor de agua que emanaban de unas fracturas conocidas como ‘rayas de tigre’, situadas en el polo sur de Encélado.

El estudio de estos chorros demostró que estaban relativamente calientes, en comparación con otras regiones de la luna, y que eran salados – un fuerte indicio de la presencia de agua líquida bajo la superficie congelada de Encélado.

Ahora, los científicos planetarios han sido capaces de estudiar directamente el interior de esta luna gracias al experimento de radio ciencia de Cassini.

La sonda se acercó a menos de 100 kilómetros de la superficie de Encélado en tres ocasiones en los años 2010 y 2012, dos veces sobre el hemisferio sur y una sobre el norte.

Durante estas aproximaciones, el campo gravitatorio de Encélado alteró ligeramente la trayectoria de Cassini, que varió su velocidad unos 0.2-0.3 milímetros por segundo.

A pesar de ser un cambio muy pequeño, fue posible detectarlo a través de las señales de radio que la sonda envía hacia la Tierra, proporcionando un método para estudiar cómo varía el campo gravitatorio de Encélado bajo la trayectoria de Cassini. Estos datos han permitido determinar la distribución de masa en el interior de esta luna saturnina.

Por ejemplo, si la intensidad del campo gravitatorio local fuese mayor de lo habitual, la sonda se encontraría sobre una formación montañosa, pero si fuese menor estaría indicando un déficit de masa en esa región de la luna.

En Encélado, los científicos detectaron una anomalía negativa de masa en la superficie del polo sur, acompañada por otra positiva unos 30-40 kilómetros por debajo.

“Al poder analizar cómo varía el movimiento de Cassini con esta técnica, y poder estudiar la topografía de Encélado con las cámaras de la sonda, contamos con una ventana abierta a la estructura interior de esta enigmática luna”, explica Luciano Iess, autor principal del artículo que presenta este descubrimiento en la revista Science.

“Las perturbaciones orbitales de Cassini se podrían explicar de forma muy sencilla si Encélado tuviese una estructura interna asimétrica, con una cáscara de hielo recubriendo una masa de agua líquida a una profundidad de 30-40 kilómetros en las inmediaciones del polo sur”.

Si bien estos resultados no descartan la existencia de un océano global bajo la superficie de Encélado, la presencia de un mar regional entre el polo sur y el paralelo 50°S parece más consistente con la topografía de la luna y con las altas temperaturas registradas en el entorno de las rayas de tigre.

“Este experimento nos proporciona una nueva pieza esencial para comprender el proceso de formación de los chorros de vapor en Encélado”, concluye Nicolás Altobelli, científico del proyecto Cassini para la ESA.

ESA

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