29 de mayo de 2013

Dieta estelar baja en sodio

Cuando una estrella de un tamaño similar al Sol muere, lo hace en forma de nebulosa planetaria. Hasta ahí todo correcto. Pero para llegar a ese estado se pensaba que la estrella expulsaba la mayor parte de las capas de su atmósfera al espacio con la correspondiente pérdida de masa, unida a una explosión del núcleo, lo que se conoce como período AGB o período en rama asintótica gigante. Y esto se daba por sentado.

Imagen de la nebulosa planetaria IC 1295 obtenida por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO. Créditos: ESO

Tras unas observaciones llevadas a cabo con el VLT de ESO en el cúmulo NGC 6752, los resultados parecen indicar que esto no siempre es así, haciendo tambalear los pilares que se tenían sobre la evolución de estrellas con masa similar al Sol.

Cúmulo globular NGC 6752 tomada con el instrumento Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla (Chile). Créditos: ESO.

Tras observar este cúmulo, la mayor parte de las estrellas estudiadas nunca alcanza la fase de AGB, y un indicativo para averiguar si la estrella pasará por esta fase o no, es la cantidad de sodio que posee.

Cambio radical

Simon Campbell, del Centro de Astrofísica de la Universidad de Monash (Melbourne, Australia) revisó antiguos artículos de evolución estelar y encontró claras evidencias que sugerían que algunas estrellas se saltaban el proceso de pérdida de masa. En sus propias palabras:
“Para un científico que trabaja con modelos estelares ¡esta sugerencia era una locura! Según nuestros modelos, todas las estrellas pasan por la fase AGB. Revisé de nuevo todos los estudios antiguos, y descubrí que no había sido investigado adecuadamente. Decidí investigar por mi cuenta, a pesar de tener muy poca experiencia observacional”.
El cúmulo NGC 6752 está situado a unos 13000 años luz en la constelación austral del Pavo y contiene estrellas tanto de primera generación como de segunda, distinguibles ambas por la cantidad de sodio que contienen. Para medir la proporción de este elemento, Campbell y su equipo usaron el espectrógrafo FLAMES del VLT. "El espectrógrafo multiobjeto de alta resolución del VLT, era el único instrumento que podía permitirnos obtener datos de tan alta calidad para 130 estrellas al mismo tiempo. Y nos permitió observar gran parte del cúmulo globular de una vez”, dijo Campbell.

Ubicación del cúmulo globular de estrellas NGC 6752 en la constelación austral del Pavo. NGC 6752 está señalada con un círculo rojo. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope.

Resultados sorprendentes

Todas las estrellas de primera generación en el período AGB tenían bajos niveles de sodio. De las estrellas de segunda generación, con mayores cantidades de sodio, ningua había pasado por la fase de AGB. En cifras: El 70% de las estrellas no había pasado por la fase AGB.

Dieta baja en sodio

"Parece que las estrellas necesitan tener una dieta baja en sodio para alcanzar la fase de AGB en su edad anciana. Estas observaciones son importantes por varios motivos. Estas estrellas son las más brillantes de los cúmulos globulares, por tanto habrá un 70% menos de estrellas brillantes de lo que predice la teoría. ¡Esto también significa que nuestros modelos de estrellas están incompletos y deben ser revisados!”, afirmó Campbell.

Por lo tanto, tenemos un resultado inesperado que cambiará el rumbo de la evolución estelar tal y como la conocíamos dado que muchas estrellas no pasan por la fase de pérdida de masa al final de sus vidas.
NOTA: Este trabajo fue presentado en un artículo titulado “Sodium content as a predictor of the advanced evolution of globular cluster stars” por Simon Campbell et al., y aparece online en la revista Nature del 29 de mayo de 2013.
El equipo está compuesto por Simon W. Campbell (Universidad de Monash, Melbourne, Australia), Valentina D’Orazi (Universidad de Macquarie, Sydney, Australia; Universidad de Monash), David Yong (Universidad Nacional de Australia, Canberra, Australia [ANU]), Thomas N. Constantino (Universidad de Monash), John C. Lattanzio (Universidad de Monash), Richard J. Stancliffe (ANU; Universidad de Bonn, Alemania), George C. Angelou (Universidad de Monash), Elizabeth C. Wylie-de Boer (ANU), Frank Grundahl (Universidad de Aarhus, Dinamarca).
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23 de mayo de 2013

Quince años del VLT

El VLT (Very Large Telescope) cumple 15 años, y para celebrarlo, ESO (Observatorio Europeo Austral) nos ofrece esta espectacular imagen tomada por el instrumento FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph) del VLT desde el Observatorio Paranal (Chile):

El Very Large Telescope obtiene una instantánea de una guardería estelar y celebra sus quince años en funcionamiento. Créditos: ESO.

La imagen muestra una parte de IC 2944 situado a 6500 años luz en la constelación de Centauro. El objeto en cuestión es un cúmulo abierto asociado a una nebulosa de emisión donde se aprecian espesas aglomeraciones de polvo silueteadas contra una nube de brillante gas rosado. Esta nueva imagen de IC 2944 es la más nítida de este objeto que se ha obtenido hasta el momento desde tierra. No en vano, el VLT es el mejor instrumento óptico del mundo.

Mapa de la región de Centauro (en el límite inferior derecho se marca la ubicación de IC 2944 con un círculo rojo)

Guarderías de estrellas

Estas nubes de gas y polvo son el lugar donde nacen y crecen estrellas. Cuando se produce una inestabilidad en la nube y se concentra parte de la materia, su gravedad aumenta y capta más materia, aumentando su masa hasta llegar a un punto que la presión y la temperatura son tan altas que la estrella comienza a brillar por sí misma.

El brillo de estas estrellas recién nacidas irradia la nube de gas que las rodea, formada básicamente por hidrógeno que al ser irradiado emite en ese característico tono rojizo, de ahí que a estas nubes se las denomine nebulosas de emisión.

En la imagen, además de estrellas sobre un fondo de tonos rojizos se pueden apreciar también grumos oscuros. En realidad son nubes frías llamadas glóbulos de Bock. Los de esta región en concreto han sido apodados como Glóbulos de Thackeray.

Normalmente los glóbulos de Bock producen nuevas estrellas, pero los glóbulos de  Thackeray de IC 2944 están siendo bombardeados, erosionados y fragmentados por la radiación de las estrellas jóvenes por lo que se destruirán antes de que colapsen para formar nuevas estrellas.

Quince años

Con esta imagen de nacimiento de estrellas, el VLT quiere celebrar el 15 aniversario de la primera luz de su primer Telescopio Unitario del conjunto de cuatro telescopios gigantes. A estos se unieron los cuatro telescopios auxiliares para formar lo que se conoce como VLTI (VLT Inteferometer).

Los 15 años del VLT, en imágenes. Créditos: ESO.

Hablar del VLT es hablar de una de las instalaciones terrestres más potentes y productivas. Tan sólo en 2012 se publicaron más de 600 artículos científicos arbitrados basados en datos del VLT y el VLTI.
NOTA: La imagen principal proviene del Programa Joyas Cósmicas de ESO, una iniciativa de divulgación para producir imágenes de objetos interesantes, sorprendentes o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO, con la intención de utilizarlos con fines educativos y divulgativos. El programa utiliza tiempo de los telescopios que no puede usarse para llevar a cabo observaciones científicas. Todos los datos recopilados también pueden utilizarse con fines científicos y son puestos a disposición de los astrónomos a través de los archivos científicos de ESO.
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21 de mayo de 2013

Las rocas de Marte están de moda

Las rocas de Marte están de moda. Ayer, el rover de la NASA Opportunity nos ofreció los resultados del análisis de una roca arcillosa llamada "Esperance", intensamente alterada por el agua, y que proporciona evidencias de un antiguo ambiente húmedo favorable para la vida.

La llegada de Opportunity a esta roca no ha sido casualidad, ya que el espectrógrafo CRISM del Mars Reconaissance Orbiter detectó minerales de arcilla cercanos a su posición. Estos minerales se forman en condiciones de no excesiva acidez.

En esa posición el rover encontró un afloramiento de arcilla -Whitewater Lake- alterado por efectos del agua y no demasiado ácidos rompiendo así la continuidad de ambientes húmedos-ácidos que hasta ahora había encontrado Opportunity.

Arcilla para la vida

Según dijo Scott McLennan, de la University State de Nueva York "Lo que hace tan especial a Esperance es había agua suficiente no sólo para las reacciones que producen la arcilla, sino también para eliminar los iones desprendidos por esas reacciones".

Imagen de la roca Esperance captada por Opportunity. Créditos: NASA.

Es curioso que Esperance sea una roca totalmente distinta en su composición química a las que ha podido analizar Opportunity en sus nueve años en Marte ya que contiene altos niveles de aluminio y sílice y bajos niveles de calcio y hierro.

Scott Lever, director de la misión dijo que "el agua que se movió a través de las fracturas de esta roca a lo largo del tiempo, habría proporcionado las condiciones más favorables para la biología que cualquier otro ambiente húmedo en las demás rocas analizadas por Opportunity".

El segundo agujero de Curiosity

Por otro lado, Curiosity ha realizado su segunda perforación en una roca. La roca elegida para este evento la han nombrado "Cumberland" y está situada a algo menos de 3 metros de su anterior perforación, la roca John Klein.

Perforación sobre la roca "Cumberland". Créditos: NASA.

El agujero que ha realizado Curiosity tiene un diámetro de 1.6 cm y una profundidad de 6.6 cm, y al igual que en la anterior perforación, del interior ha salido polvo de color gris.

El equipo científico espera utilizar el análisis del material de Cumberland para comprobar los resultados de John Klein. Los resultados preliminares de análisis de polvo de roca John Klein por los instrumentos de laboratorio a bordo del Curiosity indicar que el lugar hace mucho tiempo tenía las condiciones ambientales favorables para la vida microbiana

De viaje

Oppy viajará ahora a Solander Point, ya fuera de Cape York, donde pasará el próximo invierno marciano e intentará obtener datos científicos en esta época del año marciano, mientras que Curiosity prosigue su camino hacia el Monte Sharp, en el centro del cráter Gale.

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16 de mayo de 2013

El mejor físico europeo

Según la Sociedad Europea de Física (EPS), Diego Martínez, un gallego de 30 años, es el mejor físico europeo joven. Lleva un tiempo en el extranjero. En su trayectoria profesional constan instituciones como el CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas) y el Nikhef (Instituto de Física de Partículas de Holanda), este último donde trabaja actualmente.

Diego Martínez, el mejor físico europeo. Créditos: El País.

Decidió solicitar una beca "Ramón y Cajal" para volver a España y trabajar en su país. Pues bien, a pesar de estar considerado el mejor físico europeo joven, haber trabajado en el CERN y estar trabajando en el Nikhef, le han rechazado la beca "por su poca relevancia internacional".

He un diario nacional he leído una entrevista que transcribo a continuación:

Pregunta. ¿Le sorprendió que no le dieran la beca del programa Ramón y Cajal?
Respuesta. Un poco, pero hay que tener en cuenta que el número de becas Ramón y Cajal que se dan es muy bajo. La parte sorprendente fue no estar ni siquiera en lista de espera, así como algunas partes del informe.
P. ¿Qué opina de la expresión “falta de liderazgo internacional” con la que despachan su candidatura?
R. La frase textual es: “El solicitante ha alcanzado en su campo un nivel de relevancia internacional algo menor que el de investigadores de edades similares a la suya. No ha demostrado todavía claramente capacidad de liderazgo científico”. No tiene justificación, más aún cuando ponen explícitamente “edades similares a la suya”. Y en el currículum que envié, había información más que suficiente, incluidos roles de coordinación de grupos internacionales.
P. ¿Cree que la capacidad científica española podrá recuperarse en el futuro de los recortes a la investigación?
R. No creo que recortar en investigación o en educación sea positivo. Entiendo que España tenga problemas con su presupuesto en estos momentos, pero no creo que I+D sea el mejor sitio para recortar. Dicho así, un poco simplificado en una economía global, un país puede tener tres cosas: o recursos naturales, que tampoco es que tengamos demasiados, o gente capacitada con un nivel educativo alto y una industria que pueda generar valor añadido o, si no, solo te queda tener mano de obra barata. Sobre el futuro, la capacidad científica seguro que se puede recuperar, pero la distancia respecto a otros países será más grande.
P. Muchos científicos jóvenes y no tan jóvenes se están yendo porque sus perspectivas son mejores fuera. ¿Por qué quería usted volver a España?
R. Bueno, primero hay que aclarar una cosa. Que un investigador joven pase unos cuantos años fuera de su lugar de origen es razonable y común en toda Europa. Lo que sí es cierto es que en el caso de España es mucho más difícil volverse. En cuanto a por qué volver, bueno, en algún momento uno se cansa de estar emigrado. Y, al menos en mi campo, desde España se puede trabajar con buenos medios. Hay que tener en cuenta que, como Estado miembro del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), las universidades españolas pueden hacer uso de sus instalaciones y recursos. Los datos del LHC o el software del analisis del CERN están tan disponibles tanto para alguien de Berlín, como para alguien de Santiago.
P. Estuvo trabajando y a punto de obtener una plaza de cinco años en el CERN. ¿Cree que en el extranjero tratan mejor a sus investigadores?
R. Evidentemente, hay países que dedican mucho más presupuesto a I+D en proporción al PIB.

 ¿Qué hay que hacer o quien hay que ser para que te otorguen este tipo de becas? Os dejo que saquéis vuestras propias conclusiones.

Actualizado 22 de mayo de 2013

El co-director de la tesis de Diego Martínez publicó una carta abierta en el diario El País, adjunta a continuación:

Al mejor físico joven de Europa, Diego Martínez Santos, se le denegó una beca Ramón y Cajal. Esta era la noticia que publicaba hace unos días La voz de Galiciay que saltó pronto a otros medios de comunicación, entre ellos EL PAÍS. Además de indignación general, el asunto generó algunas malinterpretaciones.
Como codirector de tesis de Diego, me gustaría aclarar algunos aspectos. El mensaje no era que él mereciese más la ayuda que aquellos a quienes se le fue otorgada. Sé que hay candidatos con muy alto nivel, y los miembros de los tribunales intentan ser justos. En mi opinión, el programa Ramón y Cajal ha sido muy valioso para la reincorporación de científicos en España. Las injusticias en el caso de Diego son de otro tipo.
En primer lugar, el informe de la comisión indicaba que el premiado “ha alcanzado en su campo un nivel de relevancia internacional algo menor que el de investigadores de edades similares a la suya” y “no ha demostrado todavía claramente capacidad de liderazgo científico”. Lógicamente, este juicio es erróneo. En segundo lugar, Diego y otros jóvenes excelentes deberían haber obtenido esta beca pero no la han conseguido porque no se ha convocado un número suficiente. Lo mismo va a suceder con las Juan de la Cierva. Los recortes en investigación han agravado la “fuga de cerebros”. No es un problema menor. No podemos permitir que estos jóvenes desarrollen su brillante futuro en el extranjero en lugar de en nuestro país. Los perjudicados somos todos.
José Ángel Hernando Morata. Profesor de la Universidade de Santiago de Compostela.
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6 de mayo de 2013

Estudiando un sol joven

¿Cómo surgió la vida en la Tierra? Es una pregunta que se ha planteado el hombre desde que empezó a investigar la vida propiamente dicha. Pero tal vez, dentro de poco tiempo podremos responder con más detalle a esta pregunta.

Soles jóvenes

La revista Astronomy & Astrophysics publica hoy los resultados de una investigación que ha consistido en conocer el comportamiento de estrellas similares al Sol pero en sus etapas más jovenes y así saber más sobre el pasado y el futuro del Sol, pero también en como pudo surgir la vida en la Tierra, y por extensión, en planetas que orbiten estrellas similares al Sol.

Imágenes de la corona del Sol durante su último ciclo completo (1996-2006). Créditos: SOHO (ESA & NASA).

Estrellas como el Sol tienen ciclos de actividad que se manifiestan en sus capas exteriores, y en el caso de nuestra estrella sabemos que tiene una importante influencia en el clima terrestre, especialmente a través de los fenómenos que suceden en la corona.

Se conocen muchas estrellas con ciclo en la cromosfera pero, hasta ahora, se han descubierto tan solo tres con ciclos de actividad coronal como los del Sol y, además de ser más viejas y menos activas, todas formaban parte de un sistema binario.

Un sol joven

Si hablamos de un candidato que cumpla las caracterísiticas de un joven sol, tenemos que hablar de  Iota Hor, en la constelación de Horologium, una estrella de tiene unos 600 millones de años frente a los 4500 millones de años de nuestro Sol. Esta joven estrella cuenta con un corto ciclo de actividaden su cromosfera (el más corto hasta ahora).

Según Jorge Sanz Forcada, investigador del INTA en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y miembro de la colaboración AstroMadrid, que lidera este trabajo, “no sabíamos nada sobre los ciclos coronales del Sol en la época en que surgió la vida en la Tierra, por lo que llevamos a cabo un estudio en rayos X de la corona de esta estrella con el fin de ver cómo se comportaba durante el ciclo cromosférico”.

Se ha monitorizado a la estrella Iota Hor con el satélite XMM-Newton y se vio que los ciclos cromosférico y coronal eran muy similares. En los tres ciclos observados se ha visto que tras completar uno de estos períodos el siguiente se interrumpe antes de llegar al máximo adquiriendo un comportamiento caótico que puede estar modulado por un período mayor.

“Es la primera vez que se observa un ciclo de este tipo en rayos X en una estrella activa y que se establecen los ciclos coronales en una estrella similar al Sol en su juventud. Cada 1,6 años Iota Hor completa un periodo de actividad. Posiblemente estamos observando los primeros ciclos de actividad en la vida de una estrella de tipo solar”, afirma Sanz Forcada.

Agua, química y energía

Para que surja la vida tal y como la conocemos en la Tierra es necesario agua, carbono y otros elemenos para combinarse y por último, una fuente de energía.

En cuanto a la energía, cabe destacar que las estrellas jóvenes como Iota Hor rotan más rápido, provocando una mayor emisión de radiación ultravioleta y de rayos X en sus primeras etapas, suavizándose conforme la estrella va envejeciendo.

Con estos nuevos datos se podría concluir en qué momento puede comenzar a surgir vida en un planeta tal y como la conocemos, en base a la dosis de radiación UV y X que recibiría la superficie del planeta.

Artículo principal: “Iota Hor: The first coronal activity cycle in a Young solar-like star” (Ir)

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