Explorando los soles colosales del grupo de estrellas Cygnus OB2

Las estrellas más calientes y masivas no viven lo suficiente como para dispersarse por otras zonas de la galaxia. En vez de eso, se encuentran cerca de las nubes de gas y polvo de donde se forman y donde pueden explotar como supernovas después de unos pocos millones de años.

Estas estrellas pueden estar desde muy atadas gravitacionalmente unas a otras, formando cúmulos muy densos, hasta muy poco atadas, constituyendo entonces grupos con menor cohesión, conocidos como asociaciones estelares. En particular, destacan las asociaciones OB, llamadas así porque sus soles integrantes son de las clases estelares O y B, básicamente estrellas gigantes azules o blancuzcas.

Una de las asociaciones OB más cercanas y más ricas de nuestra galaxia es Cygnus OB2, que se encuentra a unos 4.700 años-luz de distancia y alberga a unas 3.000 estrellas de alta temperatura, incluyendo alrededor de 100 de la clase O. Con masas de no menos de diez veces la del Sol, y con temperaturas superficiales entre 5 y 10 veces mayores, estas enormes estrellas inundan su entorno con una intensa luz ultravioleta y poderosos vientos estelares (flujos muy tenues de gas a elevada temperatura).

Dos de estas estrellas se pueden encontrar en el intrigante sistema binario conocido como Cygnus OB2 #9. En 2011, el satélite Swift de la NASA, el observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, y varios observatorios terrestres, participaron en una campaña para hacer un seguimiento de la pareja de estrellas gigantes mientras éstas se dirigían hacia el punto de máxima aproximación entre ambas.

Ahora, los primeros resultados de la campaña han sido presentados públicamente, dando una imagen más detallada de las estrellas, sus órbitas y la interacción de sus vientos estelares.

Los nuevos datos indican que Cygnus OB2 #9 es un sistema binario masivo con estrellas similares en masa y luminosidad, siguiendo órbitas muy excéntricas y largas. La estrella más masiva en el sistema tiene alrededor de 50 veces la masa del Sol, y su compañera es un poco más pequeña, con unas 45 masas solares. En su punto de máxima aproximación, estos titanes estelares están separados por menos de tres veces la distancia media de la Tierra al Sol.

Las estrellas de tipo O son tan luminosas que la presión de su luz literalmente expulsa material de su capa superficial, creando flujos de partículas con velocidades de varios millones de kilómetros por hora. La coexistencia de dos de estas gigantescas estrellas en el mismo sistema acarrea una violenta colisión entre sus vientos durante buena parte de su órbita o incluso a lo largo de toda ella, generando esto emisiones de ondas de radio y rayos X.

Dos conjuntos de mediciones tomadas con 5,5 días de separación, cerca del momento de llegada al punto de máxima aproximación entre ambas estrellas de Cygnus OB2 #9, muestran que el flujo de rayos X se cuadruplicó durante el periodo de máxima cercanía entre las estrellas. Ésta es una prueba convincente de la interacción entre los feroces vientos estelares.

El caótico origen de Titán y otras lunas de Saturno

Entre las rarezas del sector planetario más exterior del sistema solar están las lunas de tamaño medio de Saturno, media docena de cuerpos helados que resultan diminutas en comparación con Titán, la luna más grande de Saturno.

Según un nuevo modelo sobre el origen del sistema de Saturno, las lunas medianas fueron creadas durante colisiones gigantes en las que varios satélites grandes se fusionaron para formar Titán.

El equipo de Erik Asphaug, profesor de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de California, Santa Cruz, y Andreas Reufer de la Universidad de Berna en Suiza, proponen que el sistema de Saturno comenzó con una familia de satélites principales comparables a las cuatro grandes lunas de Júpiter (conocidas como los satélites galileanos, y descubiertas por Galileo en 1610). Las lunas galileanas acaparan el 99,998 por ciento de la masa del sistema de satélites de Júpiter. Las demás lunas son minúsculas. Por tanto, el gigante gaseoso no tiene lunas medianas, sólo posee las 4 grandes y la colección de las minúsculas.

El nuevo modelo podría explicar por qué son tan diferentes el sistema de Saturno y el de Júpiter.
Los autores del nuevo estudio en el que se ha perfilado dicho modelo creen que los planetas gigantes adquirieron sus satélites de modo similar a como el Sol obtuvo sus planetas, creciendo como si fueran sistemas solares en miniatura y terminando con una etapa de colisiones finales. En el modelo propuesto para el sistema de Saturno, Titán creció a partir de un par de impactos gigantes, cada uno combinando la masa de los cuerpos que colisionaron entre sí, lo que a su vez creó, a modo de escombros sobrantes, a los satélites de pequeño tamaño.

En busca de las lentes gravitacionales más potentes del firmamento

Mirando con telescopios hacia direcciones muy específicas del firmamento es factible acceder a líneas de visión singulares, formadas por dos o más lentes gravitacionales alineadas, de tal modo que sea posible ver cosas tan lejanas en el espacio y el tiempo que sería imposible captarlas de otro modo. Lo que se puede captar a través de una lente gravitacional múltiple podría abarcar incluso hasta algunas de las primeras estructuras cósmicas brillantes formadas poco después de la creación del universo.

Una lente gravitacional es el fenómeno que se genera cuando un objeto masivo en el espacio, por ejemplo un cúmulo de galaxias, cruza, desde la perspectiva visual de la Tierra, por delante de una galaxia u otro objeto luminoso que brilla en el fondo, mucho más lejos. El fuerte tirón gravitatorio del objeto masivo curva los rayos luminosos del objeto distante situado detrás y aumenta la imagen como lo hace una lente óptica. Eso permite a los astrónomos ver al objeto más distante con una resolución muy superior a la que sería posible sin el efecto de lente gravitatoria.

El equipo de la astrónoma Ann Zabludoff de la Universidad de Arizona, sus colaboradores Ken Wong y Decker French del Observatorio Steward adscrito a dicha universidad, así como Mark Ammons del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, ubicado en Livermore, California, y Charles Keeton de la Universidad Rutgers en Nueva Jersey, todas estas instituciones de Estados Unidos, está trabajando para buscar y analizar esas alineaciones de lentes gravitacionales.

No es tarea fácil. En general, los sistemas masivos son escasos, y las probabilidades de tenerlos alineados son más raras aún.

En una revisión meticulosa de datos archivados en anteriores estudios del firmamento, el equipo buscó lugares donde los cúmulos masivos de galaxias estuvieran alineados de tal manera que creasen una lente gravitacional múltiple.

Los cálculos para seleccionar las mejores líneas de visión se hicieron sobre la base de este planteamiento: Si tenemos una acumulación de masa en una dirección particular, ¿cómo deberíamos distribuir esa masa a lo largo de la línea de visión para obtener el máximo beneficio? Zabludoff y sus colegas usaron como filtro la información obtenida.

El equipo combinó datos reales de los últimos rastreos del cielo con sus escenarios modelados, y seleccionó 200 puntos prometedores del firmamento. El equipo de Zabludoff ya ha comenzado a inspeccionar a fondo 10 de estas potenciales líneas de visión óptimas, y ya ha tenido oportunidad de comprobar en las observaciones preliminares que el área aparece mucho más aumentada que lo ofrecido por las lentes gravitacionales aisladas.

El gran peligro inesperado que aguarda en Plutón a la sonda espacial New Horizons

Los "siete minutos de terror", como se le llamó al angustioso rato que duró el aterrizaje del Curiosity en Marte, pueden ser un juego infantil comparados con la aventura titánica que ahora resulta que aguarda a la New Horizons en Plutón.

La nave New Horizons de la NASA ya lleva volando casi 7 de los 9,5 años que durará su viaje a través del sistema solar para explorar Plutón y su sistema de lunas. Dentro de poco más de dos años, en enero de 2015, la New Horizons iniciará las operaciones de su encuentro con Plutón, que culminarán con su sobrevuelo el 14 de julio de 2015 y la primera exploración de un miniplaneta en el cinturón de Kuiper.

Mientras la New Horizons ha estado viajando a través del sistema solar, su equipo de científicos en la Tierra se ha vuelto cada vez más consciente de la posibilidad de que haya una cantidad nada desdeñable de "escombros" en órbita al sistema de Plutón, lo que pondría en peligro a la nave y a los objetivos de la misión.

Son ya cinco las lunas conocidas en órbita a Plutón. Y, tal como han determinado Alan Stern del Instituto de Investigación del Sudoeste en San Antonio de Texas y otros científicos, esas lunas, así como quizá otras aún no descubiertas, actúan como generadores de escombros, llenando el sistema de Plutón con fragmentos liberados en colisiones entre esas lunas y pequeños objetos del cinturón de Kuiper.

Debido a que esta nave viaja tan rápido (unos 50.000 kilómetros por hora, ó más de 30.000 millas por hora), una sola colisión con una piedra, o incluso con un grano de tamaño milimétrico, podría causar averías en la New Horizons o incluso destruirla. Un impacto a esa velocidad puede ser potencialmente peor que un balazo, ya que las balas más rápidas en la Tierra apenas llegan a la décima parte de esa velocidad.

El equipo de científicos de la New Horizons, incluyendo a Stern, así como a Hal Weaver y Leslie Young del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, ya está utilizando todas las herramientas disponibles para buscar escombros en órbita a Plutón. Los investigadores emplean para tal fin sofisticadas simulaciones informáticas de la estabilidad de los cascotes que orbitan a Plutón, apoyadas por las observaciones mediante grandes telescopios terrestres e incluso el Telescopio Espacial Hubble.

Al mismo tiempo, el equipo está considerando otras alternativas, como desviar la nave hacia trayectorias más alejadas del sistema de Plutón que preservarían la mayor parte de la misión científica pero evitarían colisiones fatales si el actual plan de vuelo se vuelve demasiado peligroso.

Los responsables de la misión admiten que hasta diez días antes de cuando está previsto que la New Horizons sobrevuele Plutón probablemente no sepan si la nave debe encender sus motores para huir de un impacto inminente de metralla cósmica.

Nube de gas y polvo a punto de ser despedazada por un agujero negro

En los próximos meses, buena parte de una vasta nube de polvo y gas comenzará a ser desgarrada por un agujero negro ubicado en la zona central de nuestra galaxia.

La nube, conocida como G2, se está aproximando peligrosamente a las inmediaciones del agujero negro Sgr A*. A finales de 2012, los efectos de esta aproximación comenzarán a ser claramente perceptibles en la nube; por ejemplo, esta última será casi cinco veces más larga que ancha, debido al estiramiento ejercido por el agujero negro.

simulaciones de la nube G2 en sus órbitas alrededor de SgrA*. (Foto: M. Schartmann y L. Calçada/ European Southern Observatory y Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik)

En junio de 2013, pasará a 40.000 millones de kilómetros de distancia del agujero negro.

Entre 2013 y 2020, se desencadenarán los efectos más destructivos para la nube, causados por su cercanía al agujero. La propia fricción con el gas que rodea a Sgr A* contribuirá a hacerla trizas.

El hallazgo es el resultado del trabajo del físico computacional Peter Anninos y del astrofísico Stephen Murray, ambos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, así como de Julia Wilson y Chris Fragile, ahora en la Universidad de Charleston en Carolina del Sur, en Estados Unidos.

La simulación por supercomputadora que han preparado sugiere que algo de G2 sobrevivirá, aunque esta porción quedará desmembrada y abocada a un destino incierto.

El polvo en la nube está a unos 277 grados centígrados. El gas, en su mayor parte hidrógeno, está a aproximadamente 9.700 grados centígrados, o sea más caliente que la superficie del Sol.
El origen de la nube es aún desconocido. Se especula con muchas procedencias, desde una estrella vieja que perdió bastante repentinamente parte de su atmósfera exterior, hasta una acumulación de materia en vías de convertirse en un planeta pero cuya evolución hacia ese estadio quedó truncada porque el ambiente estaba demasiado caliente.

A medida que siga acercándose más al agujero negro y se intensifique el fuerte tirón gravitacional de éste, la temperatura de la nube aumentará mucho más, siendo perceptible desde la Tierra mediante radiotelescopios y telescopios de rayos X, incluyendo por ejemplo el satélite Chandra de rayos X.

La nube, esencialmente, quedará destrozada, aunque su rumbo no la llevará a una caída directa al agujero negro.

El punto en el que un objeto ya no se puede escapar de ser absorbido por un agujero negro se conoce como radio de Schwarzschild, una cifra cuyo valor depende de la masa del agujero, la velocidad de la luz y la constante gravitacional.

La nube escapará del punto de no retorno por aproximadamente 2.200 radios de Schwarzschild. Sin embargo, mucha de su materia se reunirá con la atrapada en el caliente disco de acreción alrededor del agujero negro. La nube quedara tan despedazada que es poco probable que cualquier remanente significativo de la masa de gas siga su camino orbital original.

El encuentro cercano durará varios meses. El evento completo se prevé que dure menos de una década.

Usar los púlsares como balizas para un sistema de navegación cósmica

Un grupo de científicos del Laboratorio Nacional de Física (NPL) y la Universidad de Leicester, ambas instituciones en el Reino Unido, ha recibido el encargo de la Agencia Espacial Europea (ESA) de investigar la posibilidad de usar púlsares para un sistema de navegación cósmica que permita a naves espaciales orientarse durante viajes a gran distancia sin necesidad de depender del Control de Vuelo en la Tierra

Las estrellas de neutrones, como su nombre indica, están compuestas principalmente de neutrones, el resultado de un colosal aplastamiento de materia por acción de la gravedad, y alcanzan densidades de más de un billón de veces la del plomo. Estos exóticos astros, sólo superados en densidad por los agujeros negros, son núcleos compactados de estrellas masivas que se quedaron sin combustible nuclear y se derrumbaron sobre sí mismas al sufrir una explosión en forma de supernova.

Un púlsar es una estrella de neutrones con una rapidísima rotación. El púlsar emite, desde sus polos magnéticos, ondas de radio, así como rayos X y rayos gamma. La desalineación de los polos magnéticos con el eje de rotación de la estrella de neutrones hace que los haces de radiación giren de igual modo que los focos de un faro marítimo, enviando pulsos de haces hacia los posibles observadores distantes. El período entre cada pulso se corresponde con la velocidad de rotación de la estrella de neutrones.

En algunos casos estos impulsos pueden ser muy regulares, haciéndolos fuentes adecuadas para la navegación utilizando una técnica similar al GPS.

Las conclusiones a las que se llegue en el estudio sobre esta fascinante posibilidad de usar púlsares como balizas de un sistema de navegación cósmica, pueden abrir la puerta hacia una revolución en la forma de orientación de las naves espaciales en las regiones del sistema solar más alejadas del Sol y en el espacio interestelar.

Actualmente, la navegación de las sondas espaciales se basa en transmisiones de radio entre la nave distante y una red de estaciones en la Tierra. Esto significa que la nave tiene que esperar una instrucción de la Tierra para guiarla a través del espacio y, a grandes distancias, esto puede tomar horas, días o incluso más. Este tiempo de retardo afecta a la capacidad de la nave para reaccionar con rapidez. Además, la infraestructura en la Tierra se vuelve más difícil y más cara cuanto mayor sea la lejanía de la nave, debido sobre todo al tamaño de las antenas de radio necesarias para las comunicaciones con el vehículo distante.

Valiéndose de detectores de rayos X instalados a bordo, una nave podría medir los tiempos de los pulsos procedentes de los púlsares para determinar la posición de la nave en el espacio y su movimiento.

La Universidad de Leicester utilizará su experiencia en astronomía de rayos X para el diseño del dispositivo, y el NPL desarrollará los algoritmos de sincronización y navegación para determinar la exactitud potencial de esta técnica. Por parte del NPL, el proyecto lo dirige Setnam Shemar.

La forma tradicional de navegación espacial, controlada desde la Tierra, sólo permite orientar con la debida seguridad a un número limitado de naves espaciales, dado que sólo se puede procesar un conjunto también limitado de datos al mismo tiempo. Si se da el caso de que dos naves deben efectuar maniobras críticas al mismo tiempo, puede surgir un problema.

De ser factible, la nueva técnica podría permitir que un mayor número de misiones espaciales complejas se ejecuten simultáneamente en el espacio profundo, puesto que las sondas espaciales serán capaces de orientarse por sí mismas.

Si esta singular técnica de navegación es viable y práctica, podría comenzar a ser usada dentro de no mucho tiempo para reducir los costos y limitaciones asociadas con la tecnología de control desde la Tierra, y más lejos en el futuro, podría permitir a los humanos navegar con precisión en el espacio interestelar

La fragmentación de un cometa en estas semanas

El cometa Hergenrother (168P/Hergenrother), que actualmente está atravesando la zona interior de nuestro sistema solar y que en semanas pasadas ha emitido impresionantes erupciones de material cometario, se está ahora partiendo en trozos, literalmente.

Usando el Telescopio Gemini Norte, del Observatorio Nacional estadounidense de Astronomía Óptica (NOAO por sus siglas en inglés), en la cima del Mauna Kea, Hawái, el equipo de Rachel Stevenson, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, ha verificado que el núcleo del cometa se ha separado en al menos cuatro bloques distintos, lo que a su vez ha provocado un notable incremento de materia polvorienta en su cabellera o coma.

Con más material para reflejar los rayos del Sol, la cabellera del cometa se ha vuelto mucho más brillante.

El proceso de fragmentación del cometa fue detectado por vez primera el 26 de octubre pasado por un equipo de astrónomos del Observatorio de Remanzacco en Italia, quienes se valieron del telescopio FTN (Faulkes Telescope North) en Haleakala, Hawái. El primer bloque desprendido en ser visto fue captado también desde el Observatorio Nacional estadounidense de Kitt Peak en Arizona.

El cometa Hergenrother es visible, mediante un telescopio grande y con un cielo muy oscuro, entre las constelaciones de Andrómeda y Lacerta (Lagarto).

La órbita del cometa se conoce con gran precisión. Ni el cometa ni ninguno de sus fragmentos representan una amenaza de colisión para la Tierra.

¿La relación causa-efecto es inamovible en el ámbito cuántico?

Uno de los conceptos más enraizados en la ciencia y en nuestra vida cotidiana es el de la relación causa-efecto: Los sucesos del presente son resultado de sucesos del pasado y, a su vez, serán las causas de sucesos futuros. Si un evento A es causa de un efecto B, entonces B no puede ser causa de A.

Ahora, unos físicos teóricos de la Universidad de Viena en Austria y la Universidad Libre de Bruselas en Bélgica han llegado a la conclusión de que en la mecánica cuántica es posible concebir situaciones en las que un evento individual pueda ser tanto causa como efecto de otro.

Aunque todavía no se sabe si situaciones de este tipo aparecen realmente en la naturaleza, la mera posibilidad de que pudieran existir abre la perspectiva de repercusiones potenciales de gran alcance para los fundamentos de la mecánica cuántica, la gravedad cuántica y la computación cuántica.

En la vida cotidiana y en la física clásica, los sucesos están ordenados en el tiempo: Una causa sólo puede influir sobre un efecto en su futuro, no en su pasado. Un ejemplo sencillo de esto es el siguiente: Imaginemos una persona, Juana, entrando en una habitación durante la única visita de su vida a un edificio histórico. En la sala, Juana encuentra una hoja de papel. Después de leer lo que está escrito en el papel, Juana borra el mensaje, escribe el suyo propio en el mismo papel, y se va. Otra persona, Antonio, también durante la única visita de su vida a ese edificio, entra justo a continuación en la misma habitación, y hace lo mismo: Lee el mensaje en la hoja de papel, lo borra y escribe el suyo propio.

Si Antonio entra en la habitación después que Juana, podrá leer lo que ella escribió. Sin embargo, Juana no podrá leer lo que Antonio escribió. En este caso, lo que Juana escribe es la "causa" y lo que Antonio lee es el "efecto".

Por más veces que se repitiera la situación, y aunque se intercambiase el orden en que ambas personas entran en la habitación y leen, borran y escriben en el papel, sólo una de ellas podrá leer lo que la otra escribió. Aún sin que sepan de antemano quien de los dos ha entrado primero en la sala, lo pueden deducir por el hecho obvio de que poder leer el mensaje implica que su autor lo ha escrito antes, no después. Si Antonio llega después y lee el mensaje de Juana, él sabrá que ha entrado en la sala después de la persona que ha escrito ese mensaje, no antes.

Si sólo se toman en cuenta las leyes de la física clásica, el orden de los sucesos es fijo: uno de los dos, Antonio o Juana, es el primero en entrar en la habitación y dejar un mensaje para la otra persona que llegue a continuación.

Sin embargo, cuando entra en juego la mecánica cuántica, la situación puede cambiar radicalmente. Según la mecánica cuántica, los objetos pueden perder sus bien definidas propiedades clásicas. Por ejemplo, una partícula puede estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo, al menos en teoría y en ciertos aspectos. En física cuántica, a este fenómeno se le denomina "superposición cuántica".

El equipo internacional de físicos, dirigido por Caslav Brukner de la Universidad de Viena, ha mostrado que incluso el orden causal de los sucesos podría tener dicha superposición. Si, en nuestro ejemplo, Juana y Antonio tienen un sistema cuántico en lugar de una hoja ordinaria de papel para escribir sus mensajes, pueden terminar en una situación en la cual cada uno puede leer una parte del mensaje escrito por el otro. Habría una superposición de dos situaciones que parecen ser mutuamente excluyentes: Juana entraría en la habitación primero y dejaría un mensaje antes que Antonio, y Antonio entraría en la habitación primero y dejaría un mensaje antes que Juana.
Esa superposición, sin embargo, no ha sido considerada en la formulación estándar de la mecánica cuántica debido a que la teoría siempre da por supuesto que existe un orden causal firme entre los sucesos", aclara Ognyan Oreshkov de la Universidad Libre de Bruselas. "Pero si consideramos que la mecánica cuántica gobierna todos los fenómenos, es natural esperar que el orden de los sucesos también pueda llegar a ser indeterminado, de modo similar a como pasa con la ubicación de una partícula o su velocidad", añade Fabio Costa de la Universidad de Viena.

Este trabajo constituye un paso importante para comprender que el orden causal firme quizá no sea una propiedad insoslayable de la naturaleza. "El desafío real es determinar dónde deberíamos buscar superposiciones del orden causal en la naturaleza", acota Brukner.

CALIFA: el universo extragaláctico local al descubierto

El sondeo CALIFA (Calar Alto Legacy Integral Field Area) ha anunciado su primera emisión pública de datos, que ofrece con un detalle sin precedentes una visión sobre cien galaxias del universo local. El objetivo final de este proyecto internacional, en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en España, es caracterizar 600 galaxias del universo más cercano. El sondeo analizará propiedades de estas galaxias como la velocidad, la edad estelar, su composición química, etc.

Además de los datos del sondeo, se ponen a disposición del público dos publicaciones técnicas firmadas por miembros de la colaboración CALIFA en las que se describen los datos y se muestran algunas de sus aplicaciones científicas.

El diagrama color-magnitud de 151 galaxias observadas por CALIFA. Para cada galaxia se muestra una imagen en color verdadero generada usando las imágenes en las bandas B (azul), V (verde) y R (rojo). (Foto: IAC)







El investigador principal de CALIFA, Sebastián Sánchez, afirma: “Estoy muy contento de ver un sueño hecho realidad. Cuando pensamos en CALIFA por primera vez, hace cinco años, la perspectiva de hacer públicos unos datos tan maravillosos parecía muy lejana, ¡pero está ocurriendo justo ahora! Esperamos y confiamos en que la comunidad científica hará uso de esta oportunidad”.

Las galaxias son los productos finales de la evolución cósmica a lo largo de intervalos cosmológicos de tiempo, y su historia secreta se halla oculta en las propiedades de sus distintos componentes. CALIFA es un proyecto que se encuentra en plena ejecución en el Observatorio de Calar Alto, centrado en caracterizar las galaxias del universo local para tratar de descubrir estos ‘tesoros arqueológicos’.

CALIFA aplica para este fin la técnica llamada espectroscopia de campo integral (IFS, por sus siglas en inglés) a 600 galaxias del universo local. Los estudios observacionales tradicionales en astronomía extragaláctica recurrían a una de las dos técnicas clásicas: o bien la toma de imágenes, lo que brinda información detallada acerca de la estructura espacial de las galaxias, o bien la espectroscopia, que ofrece información sobre varias propiedades de las galaxias, pero poca -o ninguna- sobre la distribución espacial de estos rasgos. La reciente tecnología IFS permite tomar multitud de espectros de manera simultánea sobre muchos puntos de cada galaxia, gracias a una eficaz combinación de fibras ópticas y técnicas clásicas. CALIFA es el primer estudio IFS diseñado de manera explícita como un proyecto de tipo 'legado', que permite el uso inmediato por parte de la comunidad científica de los datos obtenidos. Cuando culmine, será el mayor estudio de esta clase que jamás se haya completado.

El espectrógrafo de campo integral empleado para el sondeo CALIFA en el Observatorio de Calar Alto, PMAS (en una configuración especial denominada PPAK), usa más de 350 fibras ópticas para cubrir un campo de visión de un minuto de arco (equivalente al tamaño aparente de una moneda de un euro situada a una distancia aproximada de 80 metros). De este modo se puede cartografiar por completo y en detalle todo un objeto extenso, como una galaxia.
Los datos publicados ahora permiten generar mapas con distintas propiedades de las galaxias, como la velocidad, las edades estelares o la composición química, por mencionar sólo unas pocas. Esta información permitirá ahondar en varias cuestiones cruciales relacionadas con la estructura y la historia de las galaxias que conforman el cosmos. Se espera obtener resultados, por ejemplo, acerca de qué procesos impulsaron la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo, cómo se producen dentro de las galaxias (o en distintas regiones dentro de cada galaxia individual) los elementos químicos necesarios para la vida, cuáles son los fenómenos involucrados en las colisiones entre galaxias, etc. Esta información permite desvelar la historia no sólo de una galaxia entera, sino también de sus partes constituyentes.

“La cantidad de ciencia que se puede hacer es simplemente increíble”, señala Jakob Walcher, responsable científico del proyecto CALIFA. “Podemos estudiar los procesos locales que impulsan la evolución de las galaxias y que tienen lugar en distintos sitios dentro de las galaxias, como la formación estelar, los efectos dinámicos, etc. Pero también podemos caracterizar globalmente las propiedades de las galaxias del universo local de un modo imposible hasta ahora. Por ejemplo, cartografiamos la distribución bidimensional de la masa estelar y de los elementos químicos que conforman las galaxias. Por último, el gran tamaño de nuestra muestra permitirá establecer comparaciones entre distintos tipos de galaxias”, detalla Walcher.

El Observatorio de Calar Alto es operado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC, Granada, España) y el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA-MPG, Heidelberg Alemania). El observatorio garantiza 250 noches de observación (distribuidas en tres años) para el sondeo CALIFA con el telescopio reflector Zeiss de 3.5 m y, además, brinda apoyo para los procesos de toma, reducción y almacenamiento de los datos.

Para cubrir este esfuerzo enorme se requiere la participación de un gran consorcio de profesionales de la astronomía, cuya composición refleja la herencia hispano-alemana del observatorio. Pero también se incluyen participantes de todo el mundo hasta sumar un total de ochenta personas de trece países distribuidas en 25 centros de investigación con sedes en lugares tan alejados como Australia, Canadá o Estados Unidos.

Con diez investigadores involucrados en el proyecto CALIFA, bajo la coordinación de Jesús Falcón Barroso, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) es uno de los grupos más activos de la colaboración. El IAC lidera el estudio del movimiento de las estrellas y del gas ionizado. Dichos estudios permitirán caracterizar el momento angular estelar, las peculiaridades en la rotación del gas ionizado o el patrón de velocidades de barras en galaxias espirales. El conjunto de estos resultados en la amplia muestra del proyecto CALIFA permitirá establecer de forma inequívoca los procesos dominantes en la evolución y el destino de las galaxias. (Fuente: IAC)