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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