miércoles, 31 de julio de 2013

Se publican los datos para elaborar el primer mapa de la Vía Láctea oculta

El grupo de astrónomos que integra la colaboración internacional Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III), en la que participa el español Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), acaba de publicar las características desconocidas hasta ahora de 60.000 estrellas de nuestra galaxia. Esta nueva serie de datos de acceso abierto, y libre descarga en internet, permitirán explorar la parte 'oculta' de la Vía Láctea y ayudarán a entender cómo se formó.

Se trata de los primeros datos publicados por el proyecto Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) que, como parte de SDSS-III, supone un esfuerzo investigador colectivo para crear un mapa completo de la composición química de las estrellas a lo largo y ancho de la Vía Láctea. Con este objetivo, en el proyecto se ha desarrollado uno de los más eficientes espectrógrafos para luz infrarroja del mundo.

La solución que ha aportado el espectrógrafo de alta resolución de APOGEE es observar este área en el infrarrojo, una luz invisible al ojo humano pero capaz de penetrar el velo de polvo que oscurece el centro de nuestra galaxia. Esta habilidad para explorar zonas previamente ocultas permite a APOGEE ambicionar el objetivo de trazar un mapa completo de la composición química de todas las regiones de la Vía Láctea. La espectroscopía realiza mediciones sobre la cantidad de luz emitida por una estrella en cada longitud de onda, o lo que es lo mismo, en cada color.

Lejos de las luces de la ciudad, la Vía Láctea aparece como una banda luminosa que cruza el cielo cubierta por 'cortinas' oscuras. Esta banda es el disco y el bulbo o núcleo galáctico y las cortinas son el polvo que impide a los astrónomos ver todas las partes de la Galaxia. Cuanto más cerca se encuentra una estrella del centro, una mayor parte de su luz es apagada por el polvo. Por este motivo, los estudios previos sobre las estrellas de la Vía Láctea han estado limitados por la capacidad de medir de forma consistente las estrellas de esta zona polvorienta.

"Esta es la más completa colección de espectros de estrellas en el infrarrojo nunca realizada", explica el director del proyecto APOGEE, Steve Majewski, de la Universidad de Virginia. "El total de sesenta mil estrellas analizadas suponen casi diez veces más que el número de espectros de alta resolución en el infrarrojo obtenidos hasta ahora por todos los telescopios del mundo. Seleccionadas de todas las diferentes partes de la Galaxia, desde la periferia casi vacía hasta el centro envuelto en polvo, estos espectros nos permitirán descorrer la cortina que cubre la parte oculta de la Vía Láctea", añade Majewski.

El espectro de una estrella es una de las mejores herramientas para aprender sobre ella: nos habla de detalles clave, como la temperatura, el tamaño de la estrella y los elementos que se encuentran en su atmósfera. Es como si consiguiéramos las huellas dactilares de alguien en lugar de solo conocer su altura y su peso.

Para llegar a la meta fijada en el proyecto de analizar 100.000 estrellas en solo tres años, el instrumento APOGEE observa 300 estrellas distintas de forma simultánea, lo que agiliza en cientos de veces la velocidad de recolección de datos si se compara con los instrumentos habituales, que analizan las estrellas de una en una.



Esta ingente cantidad de datos no puede ser analizada con métodos convencionales. "Los métodos clásicos de análisis de espectros se basan en gran medida en el trabajo manual e interactivo de una persona", cuenta Carlos Allende Prieto, científico líder de SDSS-III en el IAC y responsable del software de análisis de los espectros de APOGEE. "No podíamos contar con cien investigadores durante tres años para hacer el trabajo en este caso, así que tuvimos que escribir programas para ordenador que se comportaran como humanos, e incluso nos superaran en esta particular tarea", explica el investigador del IAC.

Las preguntas sobre cómo se formó nuestra galaxia han sido objeto de especulación científica y debate durante cientos de años. El mapa de todas las estrellas de la Galaxia que pretende obtener el experimento APOGEE proporcionará información crucial para resolver cuestiones centrales sobre cómo se produjo  este proceso a lo largo de miles de millones de años de historia.

La Vía Láctea tiene en la actualidad tres partes principales: un bulbo con alta densidad de estrellas en el centro, el disco plano en el que nosotros vivimos, y el halo, una estructura esferoidal que, con una densidad estelar muy baja, envuelve la galaxia y se extiende a lo largo de cientos de miles de años luz. Las estrellas en estas tres partes tienen distintas edades y composiciones, lo que significa que se formaron en momentos diferentes y bajo condiciones diversas a lo largo de la historia de nuestra galaxia. Los resultados obtenidos ayudarán a desbloquear esta historia: la clave es conocer las composiciones y los movimientos de las estrellas en cada región

Los datos que se publican ahora también proporcionan una sólida base para investigar un amplio rango de cuestiones sobre las mismas estrellas. Por ejemplo, el investigador del IAC Szabolcs Mészáros, además de realizar las calibraciones de las medidas de APOGEE, está estudiando las estrellas evolucionadas en decenas de cúmulos, grupos de estrellas que comparten localización y edad. "Los datos de APOGEE nos permiten ver los cambios que se producen en la química de las estrellas en las fases finales de su vida", afirma Mészáros.

El paquete de datos hecho público, y etiquetado como Data Release 10, también incluye otros 670.000 espectros de otro proyecto de SDSS-III conocido como Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Estos otros espectros proceden de galaxias y cuásares formados cuando nuestro universo era mucho más joven, justo cuando la misteriosa energía oscura estaba comenzando a influir sobre la expansión del mismo. Los nuevos espectros que obtenga BOSS y los espectros adicionales que continuará obteniendo SDSS-III hasta su fin a mediados de 2014, ayudarán a la comunidad científica en la misión de entender qué puede ser la energía oscura.

SDSS-III es un proyecto de seis años (2008-2014) sobre estrellas cercanas, la Vía Láctea y el cosmos distante. El telescopio de 2,5 metros ubicado en el Observatorio Apache Point, en Nuevo México, lleva a cabo cada noche las observaciones que alimentan tanto el espectrógrafo óptico de BOSS como el infrarrojo de APOGEE.

El acceso público a toda la información obtenida es un aspecto fundamental de este proyecto. La nueva serie de datos está disponible para la comunidad científica y el público interesado para su libre descarga en: http://www.sdss3.org/dr10. (Fuente: IAC)

lunes, 29 de julio de 2013

Agujero de Gusano

Los agujeros de gusano son figuras teóricas de la física que podrían calificarse como atajos en el espacio-tiempo. Si consideráramos el espacio-tiempo como una hoja bidimensional, doblar ésta sobre sí misma permitiría poner en contacto zonas originalmente muy alejadas unas de otras. Es decir, si fuéramos capaces de doblar el espacio-tiempo, podríamos desplazarnos de un lugar a otro del universo a través del túnel abierto, mucho más rápido que atravesando el espacio de un extremo al otro de la forma convencional.

Llamados también puentes de Einstein-Rosen, los agujeros de gusano han sido propuestos como una forma de acortar las distancias entre puntos, pero aunque se han desarrollado ecuaciones matemáticas para ellos, no se ha demostrado que existan o que se puedan crear




Teóricamente, podrían servir no sólo para desplazarnos dentro de nuestro universo, sino también, si existen, entre el nuestro y otros universos. Al mismo tiempo, utilizar uno de ellos podría ser equivalente a movernos hacia adelante en el tiempo, o viajar más rápido que la luz (ésta no se superaría de forma local, pero permitiría acceder a zonas lejanas en plazos que de otra forma la velocidad de la luz no permitiría).

La astronáutica, necesariamente, debe prestar atención a estos desarrollos de la física teórica, puesto que una de sus metas es el viaje interestelar e incluso el intergaláctico. Los métodos de propulsión actuales no permitirían tales aventuras, por lo que son necesarias alternativas plausibles que posibiliten avanzar hacia esos objetivos.

viernes, 26 de julio de 2013

Descubren dos planetas en un cúmulo estelar

Muchas estrellas, incluyendo nuestro Sol, nacen a corta distancia unas de otras, en grupos no muy numerosos que rápidamente se deshacen, con el resultado de que cada estrella inicia una vida del todo independiente de la de las demás.

Otras estrellas se forman en enormes y densos enjambres que sobreviven miles de millones de años como cúmulos estelares. Dentro de tales cúmulos, ricos y densos, las estrellas compiten por el espacio contra miles de vecinas, mientras que la intensa radiación y los fuertes vientos estelares emitidos por las estrellas barren el espacio interestelar, eliminando los materiales de formación planetaria en torno a las estrellas del vecindario.

Un cúmulo estelar parecería, pues, un lugar poco probable para encontrar otros planetas. Sin embargo, a 3.000 años-luz de la Tierra, en el cúmulo de estrellas NGC 6811, los astrónomos han descubierto dos un poco más pequeños que Neptuno orbitando en torno a estrellas parecidas al Sol. El descubrimiento demuestra que los planetas pueden desarrollarse incluso en cúmulos estelares apretados y repletos de estrellas.



Los dos nuevos mundos se han descubierto gracias a las observaciones efectuadas por el Telescopio Espacial Kepler. Para detectar exoplanetas (planetas de otros sistemas solares) esta nave utiliza la técnica de los tránsitos, que consiste, a grandes rasgos, en intentar detectar posibles planetas cuando, desde la dirección de observación del telescopio, cruzan por delante de sus respectivas estrellas, lo cual crea un minieclipse y atenúa el brillo de la estrella en un grado minúsculo pero delatador. Eso también posibilita medir el tamaño de tales planetas.

Kepler-66b y Kepler-67b tienen casi tres veces el tamaño de la Tierra, o sea, alrededor de tres cuartas partes del tamaño de Neptuno.

De los más de 850 planetas conocidos fuera de nuestro sistema solar, sólo cuatro, todos similares o superiores a Júpiter en cuanto a masa, fueron encontrados en cúmulos. Kepler-66b y Kepler-67b son los planetas más pequeños que se han hallado en un cúmulo de estrellas, y los primeros planetas de un cúmulo estelar a los que se ha visto transitar frente a sus estrellas madres.

El equipo de Soren Meibom, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, estas tres instituciones en Estados Unidos, ha medido la edad de NGC 6811 y es de 1.000 millones de años, por lo que la edad de Kepler-66b y Kepler-67b no puede ser superior. Ambos mundos se unen así al pequeño grupo de planetas con edades, distancias y tamaños determinados con cierta precisión.

martes, 23 de julio de 2013

Una desintegración de la partícula Bs pone a prueba al modelo estándar de los físicos

Nuevos resultados presentados en la reunión de la Sociedad Europea de Física de Estocolmo (EPS-HEP2013) han sometido al modelo estándar de física de partículas a una de las pruebas más estrictas hasta la fecha. Los experimentos CMS y LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN muestran registros de uno de los procesos más improbables en física: la desintegración de una partícula denominada Bs en dos muones.

Las nuevas medidas muestran que solo un puñado de partículas Bs por cada mil millones se desintegra en un par de muones, tipo de partícula emparentada con el electrón. Debido a que este proceso es tan inusual, es una prueba extremadamente sensible para buscar nueva física más allá del modelo estándar, teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones. Cualquier divergencia con la predicción del modelo sería una señal clara de algo nuevo.

Ambos experimentos del LHC presentan resultados con un nivel muy alto de significancia estadística, más de 4 sigma cada experimento, que es el sistema empleado para distinguir un verdadero resultado científico de una fluctuación debida al azar. Los resultados están en consonancia con el modelo estándar.

"Este es un gran resultado para LHCb", dice el portavoz de la colaboración, Pierluigi Campana. "El experimento LHCb se construyó precisamente para realizar medidas como esta. Este resultado muestra que estamos sometiendo al Modelo Estándar a las pruebas más exigentes a las energías del LHC, y por ahora las está superando muy bien".



El modelo estándar ha sido construido durante más de 40 años. Es una exitosa teoría que predice de forma muy precisa el comportamiento de las partículas elementales, y ha sido puesto a prueba experimentalmente con gran precisión. Pero este modelo no es el final de la historia: no incluye la gravedad, por ejemplo, y no describe el llamado 'universo oscuro'. Sólo el 5% de nuestro Universo consiste en el tipo de materia visible descrito por el modelo. El resto está hecho de materia oscura y energía, cuya presencia se deduce de la influencia que tienen en la materia ordinaria.

Este es un proceso que los físicos de partículas han estado tratando de encontrar durante 25 años", dijo el portavoz de CMS, Joe Incandela. "Demuestra la increíble capacidad del LHC y experimentos como CMS, que son capaces de detectar un proceso tan infrecuente como este, que involucra una partícula con una masa que es aproximadamente 1.000 veces menor que las masas de las partículas más pesadas que buscamos".

Aunque estos resultados son una prueba más de la validez del modelo estándar, todavía hay mucho espacio para descubrir nueva física. Una de las opciones es la teoría conocida como supersimetría (SUSY), que postula la existencia de una nueva partícula para cada una de las partículas del modelo conocidas. Algunas de estas partículas tendrían las propiedades exactas para formar una gran parte del universo invisible.

Hay muchos modelos de SUSY en circulación, y esta es solo una de las teorías que postulan física más allá del modelo estándar. Las medidas presentadas ahora por LHCb y CMS permitirán a los físicos discriminar entre ellas. Muchas de las teorías sobre nueva física son incompatibles con las nuevas medidas y deben descartartarse, permitiendo a los físicos teóricos trabajar en aquellas que todavía son posibles.

En CMS participan más de 2.000 científicos de 155 institutos y 37 países, entre ellos 88 españoles del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto del CSIC y la Universidad de Cantabria); la Universidad de Oviedo (UO) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).

En LHCb participan 650 científicos de 48 institutos y 13 países. Por España participan la Universidad de Santiago de Compostela (USC), la Universidad de Barcelona (UB) y la Universitat Ramon Llull (URL).

La participación española en el LHC se promueve de forma coordinada desde el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010. (Fuente: CERN/CPAN)

domingo, 21 de julio de 2013

Hacia la autopista de información cuántica

¿Se podrán codificar cuánticamente los mensajes de correo electrónico en el futuro? ¿Podremos teleportar estados cuánticos a través de grandes distancias mediante cables de fibra óptica ordinarios? Para las aplicaciones de comunicación cuántica lo ideal es poder usar átomos enfriados por láser conectados a fibras de vidrio ultradelgadas, conformando cables.

Ahora, unos investigadores de la Universidad Tecnológica de Viena en Austria han demostrado experimentalmente que dichos cables de fibra de vidrio son capaces de almacenar información cuántica el tiempo suficiente como para poder ser usados para entrelazar cuánticamente átomos a cientos de kilómetros de distancia. Esto constituiría un elemento fundamental de una red global de comunicación cuántica que utilice cables de fibra óptica.

Átomos, en combinación con fibra de vidrio, ¿la base de la red de comunicación global del futuro? (Imagen artística: © TU Wien)


En el experimento realizado por el equipo de Arno Rauschenbeutel (Centro de Ciencia y Tecnología Cuánticas de Viena e Instituto de Física Atómica y Subatómica de la Universidad Tecnológica de Viena), los científicos conectan dos sistemas físicos cuánticos diferentes. Por un lado, Rauschenbeutel y sus colaboradores usan luz guiada por fibra óptica, la cual es perfecta para enviar información cuántica de un punto a otro, y, por otro lado, se valen de átomos, que son ideales para almacenar esta información.

Se puede lograr una interacción muy intensa entre la luz y los átomos atrapando átomos a una distancia de unos 200 nanómetros de una fibra de vidrio, la cual tiene un diámetro de apenas 500 nanómetros. Esto posibilita el intercambio de información cuántica entre los dos sistemas. Este intercambio de información es la base para tecnologías como la criptografía cuántica y la teleportación cuántica.

En la actualidad, existen diferentes enfoques para realizar operaciones de la mecánica cuántica e intercambiar información cuántica entre la luz y los dispositivos de memoria basados en la materia. Sin embargo, almacenar y luego recuperar la información de manera eficiente constituye un reto para muchos de estos sistemas. El método desarrollado en la Universidad Tecnológica de Viena supera este problema y permite aprovechar tecnología convencional: El sistema empleado se puede conectar directamente a la fibra óptica estándar que se usa habitualmente para la transmisión de datos. Por tanto, será fácil integrar el nuevo cable cuántico de fibra de vidrio a las redes de comunicación de fibra óptica existentes.

miércoles, 17 de julio de 2013

La sonda espacial Voyager 1 explora la frontera del espacio interestelar

Las últimas observaciones hechas por la Voyager 1, el objeto de fabricación humana más alejado de la Tierra, sugieren que la nave, a unas 17 horas-luz de la Tierra, está claramente más cerca de llegar al espacio interestelar que tiempo atrás.

La última región que la sonda espacial deberá atravesar antes de dejar la heliosfera, y salir al medio interestelar, es descrita por los científicos como una autopista magnética para partículas cargadas, debido a que las líneas del campo magnético de nuestro Sol están conectadas con líneas del campo magnético interestelar. Esta conexión permite que partículas cargadas de menor energía originadas en el interior de nuestra heliosfera (la burbuja de partículas cargadas que expele nuestro Sol a su alrededor) se aceleren, y también posibilita el que partículas de mayor energía provenientes del exterior entren dentro. Este conjunto de fenómenos representa de hecho a dos de las tres señales de la entrada en el medio interestelar que los científicos necesitan ver para confirmar que la nave ha llegado definitivamente al espacio interestelar. La tercera señal, aún no captada, será un abrupto cambio en la dirección del campo magnético, que indicaría la presencia del campo magnético interestelar.

La frontera interestelar por la que vuela la Voyager 1 es una región exótica para la ciencia, sin apenas paralelismos con las zonas del espacio interplanetario exploradas desde el inicio de la Era Espacial. En esta frontera se detectaron, por vez primera, los rayos cósmicos de baja energía, originados en estrellas moribundas. Además, algunos de los cambios en el entorno percibidos en los meses que la Voyager 1 lleva surcando esta frontera han sido muy abruptos, manifestándose en cuestión de 24 horas. Por ejemplo, la nave se encontró con una espectacular y rápida desaparición de partículas solares. La incidencia de esas partículas en el entorno de la Voyager 1 disminuyó su intensidad en más de 1.000 veces, "como si hubiera una colosal aspiradora", en palabras de Stamatios Krimigis, principal investigador del instrumento de partículas cargadas de baja energía, que trabaja en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland, Estados Unidos. "Nunca antes habíamos visto tal disminución, excepto cuando la Voyager 1 salió de la enorme magnetosfera de Júpiter, hace 34 años".

Representación artística de las Voyager 1 y 2 explorando la turbulenta región que marca la frontera entre el área de influencia del Sol y el espacio interestelar propiamente dicho. (Imagen: NASA/JPL-Caltech)
Los científicos no saben exactamente cuánto más tiene que avanzar la Voyager 1 para alcanzar el espacio interestelar. Estiman que podría tardar varios meses, o incluso años, en llegar allí. La heliosfera se extiende por lo menos 13.000 millones de kilómetros (8.000 millones de millas) más allá del conjunto de todos los planetas de nuestro sistema solar. Está dominada por el campo magnético del Sol y por un "viento" ionizado que se propaga hacia el exterior desde el Sol. Fuera de la heliosfera, el espacio interestelar con el que se topará la Voyager 1 contiene mayormente partículas de otras estrellas y el campo magnético presente es el de esta región de la Vía Láctea.

La Voyager 1 despegó de la Tierra en 1977. Su tecnología, que en aspectos tales como la computación, puede considerarse obsoleta en términos de lo que hoy es común, destaca sin embargo por su formidable longevidad. Después de tanto tiempo de servicio, esta reliquia de la ingeniería de los años 70 sigue protagonizando una de las aventuras científicas más importantes de la historia de la humanidad. De hecho, su misión futura abarca contingencias tales como el encuentro, dentro de muchos miles de años, con una civilización extraterrestre. La nave está preparada para servir de embajador cósmico de nuestro planeta si se da el caso y, a tal fin, lleva información sobre la especie humana y la Tierra, a modo de mensaje de paz. La información fue preparada lo mejor posible para que perdure por un tiempo larguísimo y para que pueda ser descifrada por inteligencias extrahumanas.

lunes, 15 de julio de 2013

La procedencia del hielo que alimenta el ascenso del nivel del mar

Aproximadamente el 99 por ciento de todo el hielo sobre la superficie del planeta se encuentra en las grandes capas de hielo de la Antártida y de Groenlandia, y sólo cerca del 1 por ciento está contenido en los glaciares. Sin embargo, el agua del deshielo de los glaciares contribuyó a la elevación del nivel del mar en el período de 2003 a 2009 casi tanto como la de esas dos capas de hielo: aproximadamente un tercio. Éste es uno de los resultados de un reciente estudio internacional.

El aporte de todos los glaciares a la elevación media global del nivel del mar nunca había sido calculado antes con este grado de exactitud. Un equipo de 16 investigadores procedentes de 9 países ha confirmado que la fusión de los glaciares ha causado aproximadamente un tercio de la elevación observada del nivel del mar, mientras que las citadas capas de hielo aportaron en su conjunto otro tercio, y la dilatación térmica aportó el tercio restante.

Al fondo, se aprecia la capa de hielo, con sus glaciares de desagüe .Foto :Frank Paul
Teniendo en cuenta los datos de un inventario global de glaciares que está disponible por primera vez, el equipo de los geógrafos Frank Paul y Tobias Bolch, de la Universidad de Zúrich en Suiza, ha conseguido determinar los cambios en la masa de los glaciares con mucha más precisión que antes.

Los resultados muestran que casi todas las regiones que contienen glaciares perdieron masa entre los años 2003 y 2009, principalmente en la zona ártica de Canadá, en Alaska, la costa de Groenlandia, el sur de los Andes y en el Himalaya. En cambio, los glaciares en la Antártida, que son las masas de hielo más pequeñas que no están conectadas a la capa principal de hielo, hicieron un aporte ínfimo a la elevación del nivel del mar durante este período. Estas conclusiones difieren considerablemente de las estimaciones anteriores, que planteaban que los glaciares antárticos constituyeron alrededor del 30 por ciento de la pérdida global de hielo en el período de 1961 a 2004.

Los nuevos resultados tienen consecuencias importantes para los estudios sobre el balance de hielo del planeta realizados en el pasado: En opinión de los autores de la nueva investigación, hay que revisar de nuevo las estimaciones globales previas sobre la contribución de los glaciares a la elevación del nivel del mar.

En el nuevo estudio también han trabajado Alex S. Gardner, Geir Moholdt, J. Graham Cogley, Bert Wouters, Anthony A. Arendt, John Wahr, Etienne Bertier, Regine Hock, W. Tad Pfeffer, Georg Kaser, Stefan R. M. Ligtenberg, Martin J. Sharp, Jon Ove Hagen y Michiel R. van den Broeke.

viernes, 12 de julio de 2013

Inesperado disco de materia alrededor de una nova

Una explosión estelar del tipo conocido como nova se desencadena cuando una enana blanca, el núcleo de una estrella similar al Sol pero que ya ha agotado todo su combustible nuclear, ha succionado suficiente hidrógeno de una estrella compañera como para generar una explosión termonuclear. El hidrógeno se va acumulando paulatinamente en la superficie de la enana blanca, calentándose más y más al tiempo que también aumenta su densidad, hasta que estalla como una colosal bomba de hidrógeno, lo cual la lleva a un aumento típico de unas 10.000 veces en el brillo en poco más de un día.

Las novas son el resultado de estallidos extremadamente potentes, equivalentes a la explosión de mil billones (mil millones de millones) de toneladas de dinamita.

Unas observaciones detalladas con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, y su posterior análisis, han permitido examinar de modo minucioso la estructura tridimensional del material expulsado por una nova, en el sistema estelar binario de T Pyxidis, en el que se registra una explosión en forma de nova a intervalos de entre 12 y 50 años.

Contrariamente a algunas predicciones, el equipo de Jennifer Sokoloski, Arlin Crotts y Helena Uthas, de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York, y Stephen Lawrence de la Universidad Hofstra, en Hempstead, Nueva York, constató con sorpresa que el material expulsado por estallidos anteriores se quedó en las proximidades de la estrella formado un disco de escombros alrededor de la misma. El descubrimiento sugiere que el material continúa expandiéndose hacia el exterior, por el plano orbital de ese sistema solar, pero no escapa del sistema.

La ilustración muestra el disco de material expulsado por la estrella T Pyxidis mediante sus explosiones en forma de nova. (Imagen: NASA, ESA, y A. Feild -STScI/AURA-)



El equipo también ha refinado las estimaciones de la distancia entre la Tierra y la nova. La nueva distancia es de 15.600 años-luz. Estimaciones previas la situaban entre 6.500 y 16.000 años-luz.

martes, 9 de julio de 2013

Ráfagas de radio cósmicas despiertan la imaginación de los astrofísicos

El radiotelescopio Parkes de Australia ha registrado cuatro potentes pulsos de radio originados a miles de millones de años luz de la Tierra. Se caracterizan por su brevedad. Tan solo duran unos pocos milisegundos, a diferencia de otras radiaciones galácticas que se prolongan durante días o meses.

Sus descubridores, científicos de la Universidad de Manchester (Reino Unido) y otros centros internacionales, han bautizado a estos ‘estadillos’ de radio como fast radio burst (FRB). Los detalles se publican esta semana en la revista Science.

“Ha sido increíble encontrar una señal propagada a través del universo durante miles de millones años”, destaca a SINC Dan Thornton, uno de los autores, quien tiene la certeza de que procede de “un importante evento astrofísico”.

El brillo y la distancia de las emisiones descartan su origen terrestre y parecen indicar una procedencia más allá de los límites de la Vía Láctea. De hecho los datos sugieren que se produjeron cuando el universo tenía la mitad de su edad actual.




En lo que no se ponen de acuerdo los científicos es en la fuente que origina estas ráfagas de ondas de radio. Estrellas de neutrones y agujeros negros parecen ser los candidatos más firmes.

“Nuestra explicación favorita es la ‘explosión’ gigante de un magnetar, un tipo de estrella de neutrones altamente magnetizada”, dice Thornton, “ya que pueden liberar en milisegundos más energía que el Sol en 300.000 años”.

Los investigadores confían en que las futuras observaciones, tomadas también en otras longitudes de onda, ayuden a entender mejor el origen de estas misteriosas emisiones.

Además, como los FRB se ven afectados por el medio intergaláctico ionizado, también pueden servir para estudiar las características de esa región del espacio y diseñar una nueva generación de radiotelescopios específicos para esta tarea. (Fuente: SINC)

domingo, 7 de julio de 2013

Observada la tercera estrella del sistema HD 150136

Aunque se calcula que en la Vía Láctea solo una de cada dos millones de estrellas presenta una masa superior a veinte veces la del Sol, las estrellas masivas influyen en la estructura y evolución de las galaxias y son las responsables de la existencia de, entre otros, algunos de los elementos que nos componen. Sin embargo, esta importancia contrasta con la carencia, a día de hoy, de una teoría completa sobre su nacimiento y evolución. La observación de la tercera estrella del sistema HD 150136 por un grupo internacional de astrónomos liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en España, contribuirá a mejorar nuestro conocimiento sobre estas estrellas de masa extrema.

"La observación de este tipo de estrellas es muy complicada debido a su escasez y distancia", señala Joel Sánchez-Bermúdez, investigador del IAA que encabeza el estudio. De hecho, esta distancia dificulta su estudio hasta el punto de producir errores, ya que varias estrellas próximas pueden parecer una sola desde nuestra perspectiva. "Aunque no disponemos de una teoría completa sobre las estrellas masivas sabemos, sin embargo, que una de las claves fundamentales para el entendimiento de su evolución reside en que un alto porcentaje de ellas se halla en sistemas múltiples de dos o más componentes", apunta el investigador.

Así, el estudio de sistemas formados por varias estrellas masivas ligadas gravitatoriamente parece la vía idónea para hallar los mecanismos de formación y evolución de estos gigantes estelares. Y de los apenas veinte sistemas de esta clase conocidos en nuestra galaxia, HD 150136 constituye un objeto de especial interés ya que se trata del sistema extremadamente masivo (con más de cien masas solares) más cercano a la Tierra. Un sistema formado por dos componentes que giran muy próximas en torno a un centro común (el sistema interno) y una tercera, hasta ahora no observada de forma directa, que gira en torno a las otras dos.

"Dado que la determinación de la masa y la luminosidad de cada una de las componentes es fundamental para conocer la evolución del sistema, nuestro equipo decidió estudiar con interferometría óptica de larga base este objeto", indica Joel Sánchez-Bermúdez (IAA-CSIC). Esta técnica combina varios telescopios y obtiene una resolución similar a la de un telescopio con un diámetro equivalente a la distancia que los separa.

El sistema HD 150136. (Imagen de fondo: Marco Lorenzi (Glittering Lights))


Gracias al instrumento AMBER, del Very Large Telescope Interferometer (ESO), el grupo de investigadores obtuvo los parámetros principales de esta tercera estrella, que constituye un primer paso en la discriminación del modelo correcto que explica cómo se forman estas estrellas gigantes. 

A día de hoy coexisten dos teorías al respecto, que apuestan respectivamente por el colapso de una única nube protoestelar muy masiva, que después se desgajaría en varias estrellas, y por la colisión de estrellas de menor masa en un cúmulo. 

Según los autores de la investigación, las estrellas de un sistema formadas de acuerdo con el primer escenario deberían girar en órbitas situadas en un mismo plano (igual que los planetas del Sistema Solar), en tanto que si el segundo escenario fuera el correcto  mostrarían órbitas menos uniformes.

La observación de la tercera estrella del sistema HD 150136 ha constituido un primer paso, al que seguirá la combinación de datos espectroscópicos con nuevos datos de AMBER en el infrarrojo que permitirán determinar cómo son las órbitas de HD 150136 y discriminar qué modelo de formación es el adecuado para el sistema. (Fuente IAA)

martes, 2 de julio de 2013

Asombrosa acumulación de hidrógeno en el espacio intergaláctico

En una región oscura y sin estrellas del espacio intergaláctico, los astrónomos han descubierto un cúmulo nunca antes visto de nubes de hidrógeno entre dos galaxias cercanas a la nuestra, la de Andrómeda (M31) y la de El Triángulo (M33). Los investigadores barajan la hipótesis de que estas inmensas burbujas de gas enrarecido, cada una con tanta masa como una galaxia enana, se condensaron a partir de un amplio y aún no detectado depósito de gas caliente e ionizado, el cual probablemente acompañe a un enigmático filamento de materia oscura.

El equipo de Spencer Wolfe de la Universidad de Virginia Occidental, en la ciudad estadounidense de Morgantown, y Felix J. Lockman, del Observatorio Nacional de Radioastronomía de Estados Unidos (NRAO), detectó estos objetos cósmicos utilizando el radiotelescopio GBT en Virginia Occidental.

Hace poco más de una década, los astrónomos obtuvieron los primeros indicios de la existencia de un hipotético depósito de hidrógeno no conocido previamente y que ocuparía una porción de espacio intergaláctico entre M31 y M33. La señal delatadora de la presencia de este gas, sin embargo, era demasiado débil como para poder sacar conclusiones firmes acerca de su naturaleza y origen, e incluso para poder tener la suficiente certeza de su existencia.

Este gráfico muestra, dentro del recuadro, las nubes de hidrógeno recién descubiertas, entre M31, en el extremo superior derecho, y M33, en el extremo inferior izquierdo. (Imagen: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF


La investigación a partir de las observaciones hechas con el GBT no sólo ha confirmado la presencia fantasmal de esa masa de gas sino que además ha permitido rastrear el movimiento de las nubes descubiertas recientemente, mostrando que viajan a través del espacio a velocidades similares a las de M31 y M33. Estas observaciones sugieren que se trata de objetos cósmicos independientes y no de halos periféricos de esas galaxias. El modo en que esa masa de gas está distribuida por el espacio intergaláctico es igualmente intrigante y podría ser el resultado de un filamento de materia oscura, el cual habría proporcionado el andamiaje gravitacional necesario para que porciones del vasto depósito de gas caliente se condensasen formando nubes