La NASA identifica 715 planetas fuera del sistema solar

El observatorio espacial Kepler ha permitido la identificación de al menos 715 planetas, cuatro de ellos con condiciones que podrían hacerlos habitables, ubicados afuera delsistema solar, anunció hoy la agencia espacial estadounidense NASA.

Kepler, lanzado en marzo de 2009, es la primera misión de la NASA cuyo propósito es identificar "exoplanetas" y, según Douglas Hudgins, de la División de Astrofísica de la agencia espacial, "el telescopio ha cambiado totalmente la búsqueda". 

"Hace apenas veinte años solo conocíamos unas docenas de posibles candidatos a planeta exterior y ahora tenemos alrededor de un millar, la mayoría descubiertos en los últimos cinco años", añadió Hudgings en una teleconferencia. 

El método que han usado los científicos durante años es la "disminución de luminosidad" que ocurre cuando algún objeto transita frente a una estrella desde el punto de vista de la Tierra y causa una reducción en la luz vista.

El sistema de tránsito, sin embargo no produce una certidumbre ya que puede haber otras razones por las cuales disminuye la luminosidad de una estrella vista desde la Tierra, y por ello los científicos han añadido una técnica que la NASA describió hoy como muy valiosa.

Jack Lissauer, científico del Centro Ames de Investigación de la NASA en Moffet Field (California), explicó que entre las 150.000 estrellas observadas por Kepler, "sólo un par de miles tiene un patrón de disminución de la luminosidad por tránsito de un objeto".

Si el patrón de tránsito es múltiple "no ocurre al azar", añadió, sino que responde a la presencia de candidatos más firmes a planeta.

Jason Rowe, científico del instituto SETI, en Mountain View (California), dijo que "la presencia de varios planetas en torno a una estrella, como ocurre con nuestro sistema solar, es bastante común".

"En su mayoría son planetas pequeños, comparados con la escala de los planetas en el sistema solar y, de hecho, todos ellos se encuentran en sistemas multiplanetarios y el 95 por ciento son menores que Neptuno", añadió Rowe.

"Encontramos pocos planetas del tamaño de Júpiter", agregó.

"Los nuevos sistemas descubiertos tienen planetas con órbitas planas y circulares, como los planetas interiores de nuestro sistema solar", continuó el investigador.

Sara Seager, profesora de ciencia y física planetaria en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, señaló que el nuevo sistema de identificación "nos permite comparar los candidatos en grupos y esto nos lleva a analizarlos mucho más rápido".

"Sabemos ahora que los sistemas planetarios pueden ser muy diferentes de nuestro sistema solar", agregó.

Se observa el mayor impacto de una roca contra la Luna

El 11 de septiembre de 2013 una roca con la masa de un coche pequeño chocó contra la Luna y produjo un destello casi tan brillante como la estrella Polar. Se trata de la colisión más potente detectada hasta la fecha y su destello, de unos ocho segundos, el más longevo e intenso observado. Investigadores de la Universidad de Huelva y del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en España, han publicado el análisis del impacto en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

"En ese momento fui consciente de que acababa de ser testigo de un acontecimiento extraordinario", declara José María Madiedo, investigador de la Universidad de Huelva (UHU) que detectó la colisión. El hallazgo fue posible gracias a dos telescopios del Proyecto MIDAS (acrónimo en inglés de Sistema de Detección y Análisis de Impactos en la Luna), desarrollado por Madiedo conjuntamente con José Luis Ortiz, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

Estos impactos los producen, mayoritariamente, fragmentos de cometas y asteroides que giran alrededor del Sol y que técnicamente se conocen como meteoroides. La Tierra posee una atmósfera protectora que evita que la mayoría de los metoroides que impactan contra ella alcancen el suelo, pero la Luna carece de ese escudo y hasta los fragmentos más pequeños pueden chocar contra su superficie y producir un cráter. 

Como este tipo de impactos tiene lugar a velocidades de decenas de miles de kilómetros por hora, las rocas se funden y vaporizan instantáneamente en el punto de impacto. "Por eso no llamamos meteoritos a estas colisiones, ya que ese término implica que haya fragmentos", aclara José Luis Ortiz (IAA-CSIC). El choque produce una súbita elevación de la temperatura, que da lugar a un destello que se observa con telescopios en tierra y que presenta una duración media de una fracción de segundo -muy por debajo de los ocho segundos que tardó en extinguirse el brillo del impacto del 11 de septiembre-.  

El análisis llevado a cabo por Madiedo y Ortiz calcula que el nuevo cráter podría medir unos cuarenta metros de diámetro, y que el meteoroide que produjo el impacto presentaba una masa de unos cuatrocientos kilos y un diámetro comprendido entre 0,6 y 1,4 metros. Se trata de cifras aproximadas, ya que su determinación depende sobre todo de un parámetro físico no muy bien conocido, denominado “eficiencia luminosa”. La colisión tuvo lugar a unos sesenta y un mil kilómetros por hora en la zona conocida como Mare Nubium (Mar de las Nubes), una antigua cuenca de lava solidificada con una extensión similar a la de la Península Ibérica. 

La energía implicada en el impacto fue enorme: equivalente a la detonación de unas quince toneladas de TNT. Es, por tanto, al menos tres veces más potente que el mayor impacto detectado hasta la fecha en la Luna por la NASA y que fue grabado por la agencia espacial estadounidense el 17 de marzo del pasado año.

Los resultados que se obtienen del análisis de estos destellos de impactos en la Luna permiten conocer la frecuencia con la que los meteoroides colisionan con la Tierra. Una de las conclusiones de esta investigación apunta a que la frecuencia con la que se producen los impactos contra nuestro planeta de rocas de un tamaño similar a la que impactó en la Luna el 11 de septiembre podría ser hasta casi diez veces más alta de lo que hasta ahora pensaba gran parte de la comunidad científica. (Fuente: IAA-CSIC)

Grandes imágenes que nos deja Curiosity

En la imagen superior tenemos una espectacular panorámica ofrecida por el rover Curiosity.

Una estrella despedazada por un agujero negro

Se cree que en el centro de la mayoría de galaxias reside un agujero negro supermasivo. Algunos son responsables de lo que se conoce como núcleos galácticos activos, generando en su entorno inmediato un espectáculo de "pirotecnia" cósmica que incluye emisiones de radiación intensa desde el gas supercaliente que cae en dichos agujeros negros. Sin embargo, los agujeros negros de la mayoría de las galaxias en el universo local han agotado el gas y están inactivos. Sólo cuando una estrella sin suerte se aproxima demasiado y es destrozada por las poderosas fuerzas de marea del agujero negro, se emite desde el centro galáctico un destello brillante de luz, de características delatadoras.

Una de estas llamaradas cósmicas delatadoras de un sol siendo despedazado por un agujero negro, catalogada con el nombre de PS1-10jh, fue observada en 2010 mediante el Pan-STARRS. En 2012 se presentaron los resultados de un primer estudio sobre la destrucción de la estrella por un agujero negro supermasivo, pero algunos aspectos no quedaron claros, y algunos datos, al parecer, se malinterpretaron.

Un nuevo estudio reconstruye la catástrofe y explica los detalles que hasta ahora habían estado envueltos en el misterio.

Cuando una estrella se encuentra por primera vez con un agujero negro, la monstruosa marea que éste genera en ella hace que se estire cada vez más, del modo mostrado en esta simulación digital, hasta que finalmente se despedaza. (Imagen: James Guillochon)

El equipo de Enrico Ramirez-Ruiz y Haik Manukian, de la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos, así como James Guillochon (ahora en la Universidad de Harvard, en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos), ejecutó una serie de simulaciones informáticas detalladas de encuentros entre una estrella y un agujero negro.

El espectro de un núcleo galáctico activo (AGN, por sus siglas en inglés) muestra "líneas de emisión" características, en longitudes de onda específicas que corresponden a los elementos más comunes, como el hidrógeno y el helio. Estas líneas de emisión aparecen como picos de intensidad aumentada en un espectro continuo. Lo sorprendente de PS1-10jh fue la ausencia de una línea del hidrógeno en el espectro.

En un intento de encontrar una explicación a esta anomalía, se aventuró la hipótesis de que la estrella despedazada fue una estrella gigante con un núcleo de helio y una envoltura de hidrógeno, y que el agujero negro tomó primero el hidrógeno, y después el núcleo de helio, en una segunda pasada.

Guillochon empezó a explorar las posibilidades utilizando simulaciones por ordenador. Los resultados de estas simulaciones y del trabajo posterior han permitido reconstruir la catástrofe y obtener información adicional sobre la estrella y el agujero negro a partir del análisis de la llamarada cósmica emitida en el despedazamiento de la estrella. Ésta no era una estrella gigante en una fase avanzada de su vida sino una estrella comparable en ese sentido al Sol. En cuanto al agujero negro, aunque supermasivo, era de los más pequeños de su tipo

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Cuando una estrella se ve perturbada por un agujero negro supermasivo, las fuerzas de marea la distorsionan convirtiéndola primero en una masa alargada, antes de despedazarla. En un caso drástico de perturbación gravitatoria, aproximadamente la mitad de la masa de la estrella se ve expulsada, y la otra mitad permanece atrapada alrededor del agujero negro, siguiendo trayectorias elípticas a su alrededor, hasta formar un disco de acreción, en el que el material traza una espiral descendente en torno al agujero negro hasta caer en él.

En cuanto a la ausencia de una línea del hidrógeno en el espectro, la explicación, según Ramirez-Ruiz, es que cuando se tomó el espectro de PS1-10jh, simplemente el disco de acreción no había crecido lo suficiente para alcanzar la distancia donde el hidrógeno empieza a producir una línea de emisión. Las líneas de emisión en una de estas llamaradas cósmicas delatadoras del despedazamiento de un sol por un agujero negro (o fenómeno TDE, por las siglas en inglés de Tidal Disruption Event) se corresponden a la bien estudiada “región de líneas anchas” de los AGNs. En un AGN, las líneas de emisión de elementos distintos se producen a diferentes distancias del agujero negro central. Las líneas del helio se dan muy adentro, mientras que las del hidrógeno se producen mucho más lejos, donde la intensidad de la radiación ionizante es ligeramente más baja.

El año 2013 siguió la tendencia de altas temperaturas de los últimos tiempos

Un análisis de datos llevado a cabo por científicos de la NASA confirma que en el inquietante ranking de los años más calurosos desde 1880, que es cuando se comenzaron a hacer mediciones de manera sistemática, el año 2013 ocupa el séptimo puesto, empatado con el 2009 y el 2006. Este puesto alcanzado por el 2013 sigue la tendencia al calentamiento que se viene observando en los últimos tiempos.

Con excepción de 1998, los 10 años más cálidos en este periodo de 134 años son todos posteriores a 1999.

Los años 2010 y 2005 ocupan el primer puesto.

En el puesto número 2 del ranking de año más cálidodesde 1880, figuran, empatados, los siguientes años: 1998, 2002, 2003 y 2007.

El clima global se ha calentado alrededor de un quinto de grado centígrado por década desde finales de los años 70, y la última década fue la más cálida documentada de la historia.

Tendencia en el cambio de temperaturas entre 1950 y 2013. (Imagen: Observatorio Terrestre de la NASA)

El análisis realizado por el equipo de Gavin Schmidt, del Instituto Goddard para Estudios Espaciales (GISS, por sus siglas en inglés), ubicado en Nueva York, Estados Unidos, indica que la temperatura promedio en 2013 fue de 14,6 grados centígrados (58,3 grados Fahrenheit), o sea 0,6 grados centígrados por encima del valor de referencia de mediados del siglo XX. La temperatura media global ha subido aproximadamente 0,8 grados centígrados desde 1880, según el nuevo análisis.

Conviene tener claro que, de manera natural, los patrones climáticos siempre causan fluctuaciones interanuales en las temperaturas medias, y que por eso siempre habrá años más cálidos que otros. Por otro lado, el aumento continuo en las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra está ocasionando una elevación a largo plazo en las temperaturas globales.

Debido a todo esto, cada año no tiene por qué ser necesariamente más caluroso que el precedente, pero con el nivel actual de emisiones de gases de efecto invernadero, los científicos prevén que cada década sí será más calurosa que la anterior.

El dióxido de carbono es, por su abundancia, el principal gas con efecto invernadero, y por ende ejerce un papel destacado en la regulación del clima de la Tierra. Este gas es emitido de manera natural por la biosfera, pero también se emite debido a la quema de los combustibles fósiles que empleamos para obtener energía. A causa de las emisiones provocadas por el Hombre, cada vez más copiosas, el nivel actual de dióxido de carbono en la atmósfera es el mayor de los últimos 800.000 años.

En 1880, el dióxido de carbono tenía una concentración en la atmósfera de aproximadamente 285 partes por millón. En 1960, la concentración atmosférica del dióxido de carbono, medida en el observatorio que la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de Estados Unidos tiene en Mauna Loa, Hawái, era de aproximadamente 315 partes por millón. En 2013, este valor superó por vez primera la barrera de las 400 partes por millón.

El análisis de temperaturas realizado por el equipo científico del Instituto Goddard para Estudios Espaciales se ha nutrido de las observaciones sistemáticas de más de mil estaciones meteorológicas de todas partes del mundo, observaciones satelitales de temperaturas de la superficie marítima, y mediciones hechas en bases científicas en la Antártida.

Descubierto el cometa TOTAS desde Tenerife

El pasado 1 de febrero de 2014 un equipo de astrónomos europeos encontró un nuevo cometa, denominado P/2014 C1, durante una serie de observaciones rutinarias con el telescopio de un metro de diámetro desde la estación de seguimiento óptico de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Tenerife (España). 

El Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional (IAU), el centro de coordinación internacional para este tipo de hallazgos, confirmó el descubrimiento el 4 de febrero, después de que otros ocho observatorios corroborasen la observación. 

Como sus descubridores son el equipo del Teide Observatory Tenerife Asteroid Survey (TOTAS), se ha permitido bautizar al cometa con el nombre de esta agrupación. 

Este minúsculo objeto es extremadamente tenue, y su órbita se encuentra entre las de Júpiter y Marte. No se acercará a la Tierra, y de momento no se sabe mucho más sobre el cometa.

Órbita del cometa P/2014 C1 TOTAS (en azul). (Foto: ESA)

“Sin embargo, todos los cometas son interesantes, especialmente porque se piensa que jugaron un papel crucial a la hora de traer agua a la Tierra en un pasado remoto”, explica Detlef Koschny, responsable de las actividades relacionadas con los Objetos Cercanos a la Tierra (NEO) en la oficina del programa de la ESA para el Conocimiento del Medio Espacial (SSA).

El descubrimiento fue realizado con la ayuda de un programa de ordenador que compara imágenes sucesivas para detectar la presencia de movers, objetos que se mueven con relación a las estrellas en segundo plano. El hallazgo fue confirmado por Rafal Reszelewski, miembro del equipo encargado de verificar los posibles nuevos objetos identificados de forma automática por el ordenador.

El equipo de TOTAS trabaja desde el año 2010 con la oficina del programa SSA de la ESA para escanear el firmamento de forma periódica en busca de asteroides y otros NEO que pasen cerca de la Tierra. En el año 2011, TOTAS descubrió el asteroide 2011 SF108, que orbita mucho más cerca de nuestro planeta que este nuevo cometa. (Fuente: ESA/SINC)

Casi cien mil nuevas fuentes cósmicas de rayos X

En ocho años de observaciones, el satélite astronómico Swift, de la NASA en colaboración con instituciones del Reino Unido e Italia, ha reunido información suficiente como para permitir que un equipo internacional de investigación, dirigido desde la Universidad de Leicester en el Reino Unido, haya confeccionado un enorme catálogo delas fuentes cósmicas de rayos X conocidas en el universo. El catálogo contiene unas 150.000 fuentes de rayos X de alta energía (esencialmente estrellas y galaxias), de las cuales hay casi 100.000 previamente desconocidas y de las cuales ahora se conoce su existencia y su ubicación.

Las estrellas y las galaxias emiten rayos X debido a que los electrones en ellas se mueven a velocidades extremadamente altas, ya sea porque están muy calientes (a más de un millón de grados), o porque los aceleran potentísimos campos magnéticos. La causa última suele ser la gravedad; el gas puede comprimirse y calentarse de manera tremenda a medida que se acerca a un agujero negro, una estrella de neutrones o una enana blanca. También puede ocurrirle esto cuando está atrapado en los turbulentos campos magnéticos de estrellas como nuestro Sol.

Mapa con las nuevas fuentes cósmicas de rayos X. La concentración de fuentes a lo largo del plano de nuestra galaxia y hacia su centro se puede ver claramente. Los colores más azules muestran fuentes de rayos X con niveles más altos de energía, mientras que los colores más rojos denotan fuentes con niveles de energía más bajos. (Imagen: Phil Evans / Universidad de Leicester)

Es previsible que la mayoría de las fuentes de rayos X descubiertas en los datos del Swift por el equipo de Phil Evans, de la Universidad de Leicester, señalen la presencia de agujeros negros supermasivos en los centros de las grandes galaxias observadas a varios millones de años-luz de la Tierra, pero el catálogo también contiene objetos con actividad temporal (las ráfagas de corta duración de rayos X) que pueden corresponder a supernovas o a erupciones solares de estrellas.

El satélite astronómico Swift fue lanzado al Espacio en noviembre de 2004 (ver aquí, http://www.amazings.com/ciencia/noticiasn/221104b.html, la crónica que los redactores de NCYT de Amazings escribimos sobre dicho lanzamiento y que publicamos el 22 de noviembre de 2004). Desde entonces, el Swift ha realizado una gran labor, permitiendo a la humanidad asomarse al cosmos de un modo nunca antes conseguido, y ayudando a aclarar algunos misterios y a descubrir la existencia de otros.

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Supernova en nuestro vecindario intergaláctico

Una explosión estelar excepcionalmente cercana, descubierta el 21 de enero, se ha convertido en el centro de atención de muchos observatorios astronómicos, incluyendo varios satélites de la NASA. La explosión, catalogada con el nombre de SN 2014J, se produjo en la galaxia M82, la cual se encuentra a sólo unos 12 millones de años-luz de distancia. Esto hace de SN 2014J la supernova óptica más cercana en dos décadas.

El 22 de enero, justo un día después de descubrirse la explosión, el Telescopio Ultravioleta / Óptico (UVOT) del satélite Swift observó detenidamente a la supernova y a la galaxia desde donde se manifestó.

Sorprendentemente, SN 2014J puede ser vista en imágenes tomadas hasta una semana antes de su descubrimiento. Nadie se había percatado de su presencia. La supernova salió a la luz sólo cuando Steve Fossey y sus estudiantes del Observatorio de la Universidad de Londres tomaron imágenes de la galaxia durante un breve taller.

Aunque la explosión se ha producido muy cerca en términos astronómicos, la luz de la supernova está atenuada por las espesas nubes de polvo de su galaxia, lo que puede haber reducido el pico de su brillo aparente.

Una supernova de tipo Ia representa la destrucción total de una estrella enana blanca por uno de dos posibles mecanismos. Con uno de ellos, la enana blanca cuenta con una compañera binaria cercana que es una estrella normal, y absorbe continuamente materia de esta estrella. Esta absorción hace que la enana blanca aumente su masa hasta que alcanza un umbral crítico y explota. Con el otro mecanismo, la explosión surge cuando dos enanas blancas en un sistema binario se acercan mutuamente durante su giro una alrededor de otra, trazando una espiral descendente y finalmente chocan.

La supernova, señalada con una flecha. (Imagen: NASA / Swift / P. Brown, TAMU)

De un modo u otro, la explosión produce una cáscara muy caliente de plasma que se expande hacia el espacio circundante a decenas de millones de kilómetros por hora. Algunos elementos radiactivos que se forman durante la explosión contribuyen a mantener caliente al cascarón a medida que se expande. La interacción entre el tamaño del cascarón, su transparencia y el calentamiento radiactivo determina cuándo la supernova alcanza su máximo brillo.

M82 se encuentra en la constelación de la Osa Mayor y es un popular objetivo de observación para los telescopios de potencia modesta. M82 está experimentando un vigoroso episodio de formación estelar que la hace muchas veces más brillante que nuestra galaxia, la Vía Láctea, y explica su inusual y fotogénica apariencia.

Gaia empieza a ver con claridad

La misión de la ESA para estudiar mil millones de estrellas, Gaia, ya puede ver con claridad.

Cuando Gaia comience sus observaciones rutinarias generará una gran cantidad de datos. Para trabajar con eficacia, sólo enviará a Tierra pequeños ‘recortes’ centrados en cada una de las estrellas que figuran entre sus objetivos. 

Esta imagen de calibración fue tomada durante las actividades de puesta en servicio de la misión para ‘afinar’ el comportamiento de los instrumentos. Es una de las primeras imágenes propiamente dichas tomada por Gaia, pero irónicamente también será una de las últimas. 

Gaia se lanzó el pasado día 19 de diciembre de 2013 y actualmente se encuentra en órbita alrededor de un punto virtual conocido como L2, situado a 1.5 millones de kilómetros de la Tierra. 

El objetivo principal de Gaia es confeccionar el mapa más preciso de la Vía Láctea, midiendo con precisión la posición y el desplazamiento de un 1% de su población de estrellas, que se estima en unos 100 mil millones. Sus resultados nos ayudarán a comprender mejor el origen y la evolución de nuestra Galaxia. 

Gaia escaneará el firmamento de forma repetitiva, observando cada una de estas mil millones de estrellas una media de 70 veces a lo largo de los cinco años que durará su misión. Además de determinar su posición y desplazamiento, Gaia también estudiará las propiedades físicas fundamentales de cada estrella, como su brillo, temperatura o composición química.

Para ello el satélite rota lentamente sobre sí mismo, barriendo el firmamento con sus dos telescopios que focalizan sus haces independientes sobre una única cámara digital – la más grande jamás lanzada al espacio, con casi mil millones de píxeles. 

Pero primero hay que alinear y enfocar los telescopios, y calibrar con precisión todos sus instrumentos, una delicada tarea que llevará varios meses. Cuando haya concluido, Gaia podrá empezar su fase operativa, que durará cinco años. 

(Foto: ESA/DPAC/Airbus DS)

Como parte de este proceso, el equipo de Gaia está utilizando un modo de pruebas para descargar secciones de datos de la cámara, entre las que se incluye esta imagen de NGC1818, un joven cúmulo de estrellas en la Gran Nube de Magallanes. Esta imagen cubre menos de un 1% del campo visual de los instrumentos de Gaia. 

El trabajo avanza a buen ritmo, pero todavía queda mucho por delante para comprender en profundidad el comportamiento y las prestaciones de todos los instrumentos del satélite. 

Si bien Gaia ya habrá observado todas sus estrellas objetivo durante los primeros seis meses de operaciones, necesita volver a estudiarlas repetidas veces a lo largo de cinco años para poder detectar sus minúsculos desplazamientos, lo que permitirá a los astrónomos derivar la posición y el movimiento tridimensional de cada estrella.

Por este motivo, el catálogo final de Gaia no estará disponible hasta tres años después del fin de las operaciones de la misión, aunque se realizarán publicaciones intermedias. No obstante, si Gaia detecta algún objeto que cambie con rapidez, como una supernova, emitirá una alerta en cuestión de horas.

Al final de su misión, el archivo de datos de Gaia superará el millón de gigabytes, el equivalente a unos 200.000 DVD. El Consorcio de Procesamiento y Análisis de los Datos de Gaia, compuesto por más de 400 personas de distintos centros de investigación de toda Europa, será el responsable de preparar esta colosal mina de datos para la comunidad científica. (Fuente: ESA)