25 de junio de 2013

Tierra a la vista

Ahora que tenemos el verano recién estrenado, comenzaremos a ver en los cielos nocturnos la constelación estival por excelencia: Scorpio. Cuando miramos esta constelación a simple vista, destaca por su brillo rojizo la estrella supergigante Antares, el corazón del escorpión.

Pero hoy no vamos a hablar de este rojizo astro, sino de una vecina de constelación: Gliese 667C, que es una componente del sistema estelar triple Gliese 667. Pero que sean vecinas, no significa que estén cerca. Si bien Antares está separada de nosotros unos 550 años luz, Gliese 667C lo está a 22 años luz. Por así decirlo, a la vuelta de la esquina, astronómicamente hablando.

Gliese 667C no es tan grande como Antares, ni mucho menos. Tan sólo tiene un tercio de la masa de nuestro Sol. Hace un tiempo, análisis sobre esta estrella hicieron posible el descubrimiento de 3 exoplanetas, uno de ellos en la zona de habitabilidad.

Tres habitables

Sabiendo de la existencia de esos tres exoplanetas, un equipo de astrónomos liderado por Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad de Göttingen (Alemania) y Mikko Tuomi, de la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido), han vuelto a estudiar el sistema de exoplanetas apoyándose en los datos ofrecidos por el instrumento HARPS y otros telescopios, y la sorpresa ha sido mayúscula.

Han detectado indicios de más de siete exoplanetas en torno a esa estrella, 2 de ellos orbitando dentro de lo que se conoce como "zona de habitabilidad", esto es, la zona en la que las temperaturas permiten tener agua en estado líquido, y por ende, zonas favorables para la aparición de vida. Estos dos nuevos, unidos al que ya se sabía que estaba, tenemos un total de 3 exoplanetas en la zona habitable.

Representación artística del sistema tripe Gliese 667 visto desde una súper-Tierra. Créditos: ESO/M. Kornmesser

Los planetas se han detectado usando el método de las velocidades radiales, es decir, aplicando el efecto Doppler. Las señales de los cinco primeros exoplanetas son muy seguras, mientras que la sexta no lo es tanto, y la séptima es aún más incierta. Pero las señales que indican la existencia de los tres exoplanetas en la zona de habitabilidad están muy afinadas.

Ante el conocimiento de los tres exoplanetas previos "queríamos ver si podía tener alguno más", afirma Tuomi. "Ha sido muy emocionante encontrar tres planetas de baja masa en la zona de habitabilidad", añade.

Supertierras

Ante los datos ofrecidos, se han confirmado estos tres planetas como supertierras, siendo la primera vez que se encuentran tres planetas de este tipo en torno a la misma zona de habitabilidad.

diagrama de los planetas en torno a la estrella Gliese 667C. Se muestran a escala los tamaños relativos aproximados de los planetas y de la estrella, pero no sus distancias relativas. Créditos: ESO.

Rory Barnes, de la Universidad de Washington (EE.UU), coautor del artículo añade que "El número de planetas potencialmente habitables en nuestra galaxia es mucho mayor de lo que podríamos pensar si tenemos en cuenta que podemos encontrar varios de ellos en torno a cada estrella de baja masa".

En las estrellas más frías como es el caso de Gliese 667C, la zona de habitabilidad se encuentra en una órbita similar a la de Mercurio, estando estos 3 planetas mucho más cerca de su estrella que en el caso de los planetas del Sistema Solar.

Gaspare Lo Curto, científico de ESO responsable del instrumento HARPS, destaca que "es muy positivo ver cómo diversos grupos de investigación independientes explotan este instrumento único alcanzando una precisión muy destacada". Concluyendo, Anglada-Escudé afirmó que "estos nuevos resultados resaltan cuán valioso puede ser revisar los datos de este modo, combinando resultados de diferentes equipos o diferentes telescopios".

Así pues, cuando este verano observéis la constelación del Escorpión, sabed que por esa zona existen tres planetas que pueden ser potencialmente habitables, por supuesto, tal y como entendemos la habitabilidad en nuestro planeta.
NOTA: Este trabajo fue presentado en el artículo científico titulado “A dynamically-packed planetary system around GJ 667C with three super-Earths in its habitable zone”, que aparece en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está compuesto por G. Anglada-Escudé (Universidad de Göttingen, Alemania), M. Tuomi (Universidad de Hertfordshire, Reino Unido), E. Gerlach (Universidad Técnica de Dresden, Alemania), R. Barnes (Universidad de Washington, EE.UU.), R. Heller (Instituto Leibniz de Astrofísica, Potsdam, Alemania), J. S. Jenkins (Universidad de Chile, Chile), S. Wende (Universidad de Göttingen, Alemania), S. S. Vogt (Universidad de California, Santa Cruz, EE.UU.), R. P. Butler (Institución Carnegie de Washington, EE.UU.), A. Reiners (Universidad de Göttingen, Alemania), y H. R. A. Jones (Universidad de Hertfordshire, Reino Unido).
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21 de junio de 2013

Un pingüino en el espacio

El telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) ha obtenido una expresiva imagen de dos galaxias en fusión conocida como Arp 142, en la constelación de Hydra. En ocasiones reciben el nombre de colisiones, pero sería más apropiado denomiarlo interacciones, ya que sus estrellas rara vez llegan a chocar.

Combinación en luz visible e infrarroja, creada a partir de los datos recogidos por el instrumento WFC3 del Hubble. Créditos: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Las interacciones gravitatorias en estas fusiones galácticas pueden llegar a ser devastadoras, incluso sin llegar a producirse colisiones. En el caso de Arp 142 así ha sido, causando estragos en las formas iniciales de las galaxias.

El huevo y el pingüino

Uno de los componentes de Arp 142 es la galaxia NGC 2936 apodada "el pingüino" por la forma que adquiere similar a la cabeza de este animal. La otra componente, NGC 2937, es una galaxia también deformada que parece simular el huevo protegido por el ave marina.

Antes de fusionarse, la galaxia del pingüino era una galaxia espiral típica. De hecho, en NGC 2936 todavía puede apreciarse el bulbo galáctico y algún atisbo de su pasado espiral. Ahora, el ojo de la espiral ha pasado a ser el ojo del ave.

En la parte superior de la imagen se aprecian dos estrellas brillantes, una de ellas está rodeada por un material azul que en realidad pertenece a una galaxia que está en un segundo plano, tan alejada de NGC 2936 que no desempeña papel alguno en la interacción de Arp 142.

¿Por qué Arp?

Los objetos Arp son nombrados en honor al astrónomo estadounidense Halton Arp, crador del Atlas de Galaxias Peculiares publicado originalmente en 1966. Con ello, intentó comprender cómo evolucionan las galaxias a lo largo del tiempo. Más tarde, los astrónomos se dieron cuenta que muchos de estos Arp eran interacciones de galaxias.

Podéis ver más detalles de la imagen aquí:
http://www.spacetelescope.org/images/heic1311a/

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20 de junio de 2013

La rosquilla sideral y el viento frío

Actualmente se sabe que muchas galaxias albergan en su interior un agujero negro supermasivo, esto es, el cadáver de una estrella que ha colapsado sobre sí misma condensando en un radio de unas 4 veces el del Sol una masa equivalente a varios cientos de millones de soles.

Algunos de estos agujeros, crecen engullendo materia de sus alrededores y forman lo que se conoce como AGN (Núcleo de Galaxia Activo, por sus siglas en inglés). Estos AGNs son los objetos más energéticos del universo conocido y están rodeados por una especie de rosquilla (técnicamente llamada toro) formada por granos de polvo de grafito y silicatos.

La rosquilla sideral

Se pensaba que la mayor parte de la radiación infrarroja de los AGN procedía de estos toros. Gracias a observaciones de la galaxia activa NGC 3783 con el interferómetro VLTI de ESO ubicado en el Observatorio Paranal (Chile), un equipo de astrónomos ha comprobado que, efectivamente, gran parte del polvo se encuentra en el toro a una temperatura de entre 700 y 1000º C. Pero también se han visto sorprendidos ya que comprobaron que existen grandes cantidades de polvo frío tanto encima como debajo de este toro principal.

Impresión artística del entorno del agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia activa NGC 3783 situada en la constelación de Centaurus. Créditos: ESO/M. Kornmesser.

Los gases más calientes fueron captados con el instrumento AMBER del VLTI en longitudes de onda del infrarrojo cercano, mientras que la concentración de polvo frío la detectaron con el instrumento MIDI en el infrarrojo medio.

Según explica Sebastian Hönig, de la Universidad de Santa Bárbara en California (EE.UU) y de la Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Alemania), "es la mayor colección de datos interferométricos en el infrarrojo sobre AGNs publicada hasta el momento."

El secreto para obtener estos datos tan precisos es la unión de los cuatro telescopios unitarios de 8.2 metros del VLT para formar el VLTI llegando a resoluciones equivalentes a las que se obtendrían con un telescopio de 130 metros.

Imagen de la región del cielo que rodea a la galaxia activa NGC 3783 creada a partir de imágenes que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2. La galaxia es la figura espiral que hay justo en el centro. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2. Agradecimientos: Davide De Martin

Otro miembro del equipo, Gerd Weigelt, del Instituto Max-Planck de Radioastronomía (Bonn, Alemania), explica sobre el VLTI que "nos permite estudiar una región tan pequeña como la distancia que separa a nuestro Sol de su estrella más cercana, en una galaxia que se encuentra a decenas de millones de años luz". No en vano, el VLTI es actualmente el mejor sistema óptico capaz de llegar a esos niveles de precisión.

El viento frío

A través de la detección de estos granos de polvo, se ha descubierto que del agujero negro surge un viento frío de las regiones polares jugando un importante papel en la compleja relación entre el agujero negro y su entorno por lo que parece una especie de vía de doble sentido: el agujero negro se alimenta del material circundante, pero la intensa radiación a su vez eyecta material hacia el exterior.

Mapa de la constelación de Centaurus. La ubicación de la galaxia NGC 3783 viene marcada por un círculo rojo. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope.

La pregunta ahora es: ¿Cómo los procesos de eyección-absorción se alían para hacer que los agujeros negros supermasivos crezcan? Una de las claves para responder son las motas de polvo recientemente descubiertas.
Ahora se tienen evidencias directas de eyecciones de polvo debido a la fuerte radiación procedente del AGN por lo que los modelos utilizados para simular crecimiento y evolución de agujeros negros supermasivos, a partir de ahora tendrán que tener en cuenta estos efectos recién descubiertos.
NOTA: Esta investigación se presentó en el artículo titulado “Dust in the Polar Region as a Major Contributor to the Infrared Emission of Active Galactic Nuclei”, por S. Hönig et al., que aparece en la revista Astrophysical Journal del 20 de junio de 2013.

El equipo está compuetso por S. F. Hönig (Universidad de California en Santa Barbara, EE.UU. [UCSB]; Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemania), M. Kishimoto (Instituto Max-Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania [MPIfR]), K. R. W. Tristram (MPIfR), M. A. Prieto (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, España), P. Gandhi (Instituto de Ciencias del Espacio y la Astronáutica, Kanawaga, Japón; Universidad de Durham, Reino Unido), D. Asmus (MPIfR), R. Antonucci (UCSB), L. Burtscher (Instituto Max-Planck de Física Estraterrestre, Garching, Alemania), W. J. Duschl (Instituto de Física Teórica y Astrofísica, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemania) y G. Weigelt (MPIfR).
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18 de junio de 2013

Herschel cierra los ojos

El 14 de mayo de 2009 la ESA lanzó un Ariane 5 al espacio con dos valiosas cargas en su interior: El Observatorio Espacial Herschel y el Observatorio Espacial Planck. Sus objetivos eran analizar el universo frío y analizar las anisotropías del fondo cósmico de microondas, respectivamente.

Hoy toca hablar del primero de ellos porque el Herschel ha dado por finalizada su misión. Herschel, ha cerrado sus ojos al universo.

#EndOfOperations

Hace unas semanas, la ESA avisaba que el Observatorio Espacial Herschel podría cesar su actividad científica en cualquier momento ya que sus reservas de helio líquido estaban casi agotadas. Sin la refrigeración necesaria que proporciona este elemento -cercana al cero absoluto- las medidas que proporcionan sus instrumentos carecen de la precisión científica que se requiere.

Tweet de @esaoperations anunciando el envío del comando que pondría fin a las operaciones del Herschel.

Los 2300 litros de helio en el momento del despegue le ofrecía una vida de operaciones de unos 3 años y medio, esto es, hasta finales de 2012 aproximadamente. Estas estimaciones suelen hacerse a la baja (aunque en el caso de la ESA son más realistas que la NASA), por lo tanto el tiempo de vida útil ha sido  ligeramente superior al esperado.

Y fue ayer cuando Martin Kessler, gerente de la misión, envió la orden de apagado al Herschel para que finalizara su misión.

El universo frío

El universo frío es aquel que no tiene la suficiente temperatura como para emitir radiación visible, pero sí en el rango de los infrarrojos. El Herschel ha estudiado este tipo de universo, de hecho, ha sido el primer telescopio en cubrir todo el rango del infrarrojo.

Martin Kessler enviando el último comando al Observatorio Espacial Herschel. Créditos: ESA.

Con este rango del espectro electromagnético, el Herschel ha estudiado el origen y evolución de estrellas y galaxias como nunca antes se había visto, ya que las nubes de polvo que nos impiden ver qué hay detrás o la falta de emisión en rangos perceptibles por otros instrumentos nos impedían hacer un análisis completo.

Y ahora, los datos que ha obtenido han ayudado a complementar lo que nos faltaba para comprender más completamente el proceso de creación y evolución de estrellas y galaxias.

Herschel en cifras

Desde el día del despegue hasta el día de su desactivación, el Herschel ha estado 1495 días en el espacio. Durante este tiempo ha realizado 35000 observaciones científicas (más de 20 al día).

De los 1495 días en el espacio, Herschel ha acumulado unos 1040 días de observaciones científicas y 83 días a calibración. El resto estuvieron destinados a tareas de mantenimiento y puesta a punto.

Tal vez Herschel no ha tenido tanta repercusión mediática como debiera, pero bastaba echar un vistazo a la página de operaciones de la ESA para darse cuenta de todo lo que iba haciendo, y se puede decir con la cabeza bien alta que ha sido realmente muy productivo.

Aunque Herschel se haya apagado, hay datos que ha proporcionado que todavía no se han terminado de analizar, así que, de manera póstuma, seguro que nos ofrece nuevos datos relevantes y sorprendentes del universo frío.

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12 de junio de 2013

Precisión suiza

Normalmente, los grandes descubrimientos astronómicos se suelen hacer con grandes telescopios desde tierra o con sofisticados instrumentos desde el espacio. Entre otras cosas porque resulta difícil llegar a resultados de alta precisión con telescopios pequeños. Pero si a un telescopio pequeño (profesionalmente hablando) le añades un instrumento de muy alta precisión, los resultados pueden llegar a ser sorprendentes. Y eso es lo que ha ocurrido esta vez.

Precisión suiza

Para un astrónomo aficionado, un telescopio de 1.2 metros de diámetro puede ser realmente grande, pero para astrónomos profesionales, se trata de un telescopio bastante pequeño. Es el caso del telescopio suizo Euler, instalado en el Observatorio de La Silla de ESO en Chile.
Imagen del telescopio suizo Leonard Euler en su cúpula del Observatorio de La Silla. Creditos: ESO/H.Zodet

Un equipo suizo del Observatorio de Ginebra ha venido realizando un programa de observación prolongado durante siete años desarrollando una instrumentación altamente precisa, llegando al doble de precisión que la obtenida en estudios comparables realizados con otros telescopios.

Nueva estrella variable

Con un telescopio modesto pero con un instrumento altamente preciso, este equipo liderado por Nami Mowlavi ha descubierto un nuevo tipo de estrella variable midiendo las variaciones en el tiempo del brillo estelar. Para ello se han basado en medidas regulares de brillo en más de 3000 estrellas del cúmulo abierto NGC 3766 situado a unos 7000 años luz en la constelación de Centaurus.

Imagen del cúmulo abierto NGC 3766, en la constelación de Centaurus. Créditos: ESO.

De las estrellas analizadas, 36 de ellas siguen un patrón inusual, variando un 0.1% del brillo normal de las estrellas con una período comprendido entre 2 y 20 horas. Estas estrellas son algo más calientes y brillantes que el Sol.

Estas variaciones de brillo tan minúsculas se han conseguido gracias al nivel de sensibilidad alcanzado, unido a la alta calidad de las observaciones y un meticuloso análisis de los datos. Pero no lo es todo. Mowlavi afirma que "hemos desarrollado un extenso programa de observación que ha durado 7 años". Seguramente en un telescopio más grande, y por lo tanto, más solicitado, no habrían podido realizar tantas observaciones como les hubiese gustado.

Astrosismología y variabilidad

La variabilidad de estas estrellas dependen de complejos procesos que se dan en su interior. Para estudiarlos, se ha creado una nueva rama derivada de la astrofísica: la astrosismología. Gracias a esta nueva disciplina, los científicos pueden "escuchar" el interior de la estrella, relacionarlo con el resto de sus propiedades físicas y ver más claramente qué es lo que sucede para que tengan estas variaciones en su brillo.

Este nuevo tipo de estrella variable es todo un reto para los astrofísicos. Según Sophie Saesen, miembro del equipo, "los actuales modelos teóricos predicen que su brillo no debería variar periódicamente". Con esto se establece un nuevo objetivo para los astrofísicos con el fin de saber más sobre el extraño comportamiento de estas nuevas estrellas.
Mapa de la constelación austral de Centaurus. El brillante cúmulo estelar NGC 3766 está señalado con un círculo rojo. Es un objeto brillante que incluso puede atisbarse a simple vista en una noche oscura. Si se observa con un telescopio de aficionado de tamaño medio resulta espectacular. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope

Pero ya hay alguna pista para explicar este comportamiento, y es que algunas de las estrellas que cumplen esta nueva variabilidad parecen rotar muy rápido. Es más, giran a más de la mitad de la velocidad conocida como "velocidad crítica", que es a partir de la cual la estrella se vuelve inestable y lanza material al exterior debido a las fuerzas que se generan.

"El rápido giro tendrá un importante impacto en las propiedades internas, pero aún no somos capaces de modelar adecuadamente sus variaciones", explica Mowlavi.

Si utilizando un equipo relativamente pequeño pero acoplándole un instrumento extremadamente sensible, supone un avance significativo en la carrera de aumentar la precisión de la instrumentación. Y esto no solo tendrá impacto en astrofísica, sino también en medicina, biología o geología.

Por cierto, esta nueva clase de estrellas variables aún no ha sido bautizada. ¿Alguien se anima a ponerle nombre?
NOTA: Este estudio fue presentado en el artículo “Stellar variability in open clusters I. A new class of variable stars in NGC 3766”, por N. Mowlavi et al., publicado en la revista Astronomy & Astrophysics el 12 de junio de 2013.

El equipo está compuesto por N. Mowlavi, F. Barblan, S. Saesen y L. Eyer. Los cuatro autores trabajan en el Observatorio de Ginebra, en Suiza.
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6 de junio de 2013

ALMA y el anacardo cósmico

Los geólogos planetarios tienen teorías bastante sólidas en cuanto a la formación de cuerpos rocosos en sistemas planetarios basadas en lo que se conoce como acreción de planetesimales, esto es, las partículas chocan entre sí y van aumentando su tamaño. Pero nunca se había observado una estrella joven con un disco a su alrededor en la que estas partículas de polvo pudieran crecer por este método.

La acreción

Se ha simulado informáticamente una nube de gas y polvo para ver como estos granos crecen y se puede apreciar que los granos chocan entre sí quedando unidos. Pero cuando estos granos han adquirido cierto tamaño y chocan a grandes velocidades con otros de un tamaño similar, suelen romperse en pedazos.

Incluso cuando no llegan a romperse, las simulaciones muestran que los de mayor tamaño se mueven hacia el interior del disco precipitándose hacia la estrella y perdiendo cualquier oportunidad de seguir creciendo.

Por lo tanto, para que se formen cuerpos de tamaño planetario debe exisitr algún método por el que el polvo "se refugie" y los planetesimales puedan seguir creciendo hasta ser lo suficientemente masivos como para sobrevivir por sí solos sin temor a sufrir una colisión que los desintegre. Los científicos habían propuesto la existencia de métodos para "refugiar" los granos de polvo, pero hasta ahora no había pruebas observacionales.

La trampa de polvo

Parece ser que un grupo de astrónomos usando los telescopios de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha encontrado el método que hace que los cuerpos rocosos de mayor tamaño que se han formado puedan sobrevivir sin desintegrarse, esto es, han observado por primera vez la tan buscada trampa de polvo.

Algunas de las antenas de ALMA en la llanura de Chajnantor (Desierto de Atacama, Chile). En la imagen también puede apreciarse la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes, dos galaxias compañeras de la Vía Láctea. Créditos: ESO/C. Malin.

La han observado en una estrella joven todavía inmersa en la nube de gas y polvo que la formó. Y se ha observado con mucha claridad, solucionando así cómo las partículas de polvo aumentan su tamaño para finalmente formar cuerpos rocosos como planetas, asteroides o cometas.

El origen de esta trampa de polvo es un vórtice en el gas del disco. Según se ha estimado, suelen tener períodos de vida de cientos de miles de años. Además, cuando la trampa deja de actuar, el polvo tarda millones de años en dispersarse dejando tiempo extra a los granos de polvo para que sigan creciendo.

El anacardo cósmico

Nienke van der Marel (Universidad de Leiden, Holanda) es una estudiante de doctorado autora de la investigación. Ella y sus colaboradores usaron ALMA para estudiar el disco de polvo que rodeaba a una estrella en el sistema Oph-IRS 48, situado a unos 400 años luz en la constelación de Ofiuco.

Con el VLT (Very Large Telescope) se intuía que la estrella estaba circundada por un hueco, tal vez provocado por la atracción gravitatoria de un planeta ya formado que ha ido barriendo de polvo su órbita, pero la visión que ha ofrecido ALMA ha sido muy distinta. Van der Marel afirma que "la forma del polvo en la imagen fue una completa sorpresa (...) En lugar del anillo que esperábamos ver, ¡descubrimos algo que claramente tenía forma de anacardo!"

Esta imagen obtenida por ALMA muestra la trampa de polvo en el disco con forma de anacardo que rodea al sistema Oph-IRS 48. La gran asimetría de la emisión de polvo entre las partes norte y sur del disco (de al menos un factor 130) indica la presencia de esta trampa de polvo, que proporciona un refugio para las pequeñas partículas del disco, permitiendo que se agrupen y crezcan hasta alcanzar tamaños que les permitan sobrevivir por sí solas. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nienke van der Marel.

Ante la sorpresa por la "desaparición" del anillo, los científicos tuvieron que convencerse de que aquello era real, pero la nítida señal que ofrecía ALMA no dejaba lugar a dudas. "Entonces nos dimos cuenta de lo que habíamos descubierto", añadió.

Estas trampas se forman cuando las partículas de polvo de mayor tamaño se mueven hacia las zonas de mayor presión. En las simulaciones, se aprecia como estas regiones de alta presión se pueden formar por movimientos de gases situados en los extremos de un agujero de gas, similar al que se ha detectado con ALMA.

Región Oph-IRS 48 donde la región verde (ALMA) señala la zona de la trampa de polvo en la que se encuentran las partículas de mayor tamaño (milimétricas). El anillo anaranjado (VLT) muestra observaciones de partículas de polvo mucho más finas (micrométricas). En la esquina superior izquierda se muestra el tamaño de la órbita de Neptuno para estimar la escala. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nienke van der Marel.

Factoría de cometas

"Es probable que estemos observando una especie de factoría de cometas, ya que las condiciones son las adecuadas para que las partículas crezcan desde un tamaño milimétrico hasta un tamaño cometario", explicó van der Marel. Según los resultados, es poco probable que el polvo forme planetas a esas distancias de la estrella.

Impresión artística de la trampa de polvo en el sistema Oph-IRS 48. Créditos: ESO/L. Calçada

Habrá que esperar al pleno funcionamiento de ALMA para observar estas trampas de polvo más cercanas a su estrella anfitriona, y en lugar de hablar de cuna de cometas, poder hablar de cuna de planetas.

A medio gas

En la investigación se usaron los receptores de ALMA que trabajan con longitudes de onda comprendidas entre 0.4mm y 0.5mm que es el modo en el que se obtienen las imágenes más nítidas.

Cabe destacar que las observaciones de esta investigación se realizaron cuando el conjunto de telescopios de ALMA todavía estaba en construcción. “Estas observaciones demuestran que ALMA es capaz de proporcionar ciencia revolucionaria, incluso con menos de la mitad de las antenas en uso”, afirma Ewine van Dishoeck, del Observatorio de Leiden, uno de los principales colaboradores del proyecto ALMA durante más de 20 años.

Con este hallazgo, se ha demostrado que existen regiones en la que los granos de polvo de mayor tamaño son atrapados y pueden seguir creciendo en esta trampa de polvo tantas veces teorizada. Ahora, la teoría se ha convertido en realidad.
NOTA: Este trabajo se presenta en el artículo “A major asymmetric dust trap in a transition disk“, por van der Marel et al, que aparece en la revista Science el 7 de junio de 2013.

El equipo está compuesto por Nienke van der Marel (Observatorio de Leiden, Países Bajos), Ewine F. van Dishoeck (Observatorio de Leiden; Instituto Max-Planck de Física Extretarrestre, Garching, Alemania [MPE]), Simon Bruderer (MPE), Til Birnstiel (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU. [CfA]), Paola Pinilla (Universidad de Heidelberg, Alemania), Cornelis P. Dullemond (Universidad de Heidelberg), Tim A. van Kempen (Observatorio de Leiden; Oficinas de ALMA, Santiago, Chile), Markus Schmalzl (Observatorio de Leiden), Joanna M. Brown (CfA), Gregory J. Herczeg (Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica, Universidad de Peking, Beijing, China), Geoffrey S. Mathews (Observatorio de Leiden) y Vincent Geers (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín, Irlanda).
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5 de junio de 2013

Buena suerte, Daedalus

El telescopio solar SUNRISE, una colaboración española, alemana y estadounidense, esta semana surcará la estratosfera de sobre el Círculo Polar Ártico unido a un gran globo de helio para investigar el comportamiento del Sol, siempre que la meteorología lo permita.

Este telescopio viajará a través de nuestra estratosfera a una altitud de 37 Km aproximadamente. El viaje comenzará en Kiruna (Suecia) y llegará hasta las islas del norte de Canadá, donde será desconectado para después aterrizar. Una vez en tierra, se iniciará el proceso de recuperación.

En España debemos estar orgullosos de nuestros científicos amateur, ya que un grupo de ellos, concretamente el grupo de Daedalus, ha sido invitado al proyecto aportando un instrumento (IRIS) que grabará la estratosfera a una altísima resolución. Pero esto no es fruto de la casualidad, ya que este grupo lleva trabajando varios años con proyectos similares. Esto es una guinda de las guindas de su pastel, y no será la última.

El equipo Daedalus. Créditos: Daedalus.

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3 de junio de 2013

El más ligero

Tránsitos, astrometría, lentes gravitacionales... Hay muchos métodos para detectar exoplanetas. Uno de ellos es a través de imagen visual directa, o lo que es lo mismo, fotografiándolo. Es un método complicado debido a la distancia que nos separa de ellos, unido a que no emiten luz propia, sino que reflejan la de su estrella. Apenas una docena de planetas de los más de 890 detectados han sido descubiertos por este método.

Tal vez el más ligero

Pero hoy hay uno más de los captados por este método, y es que un grupo de astrónomos han captado con el VLT lo que tal vez sea el exoplaneta más ligero captado por imagen directa.

Este mapa muestra la posición de la joven estrella HD 95086 en la constelación austral de Carina. La mayor parte de las estrellas que muestra la imagen son visibles a ojo bajo buenas condiciones meteorológicas. La estrella HD 95086 es demasiado débil para verla a simple vista, pero puede verse con prismáticos. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope.

El grupo de astrónomos detectó un objeto muy débil que se mueve cerca de una estrella a unos 300 años luz en la constelación de Carina. “Obtener imágenes directas de planetas conlleva un reto tecnológico extremo que requiere de los más avanzados instrumentos, ya sean basados en tierra o en el espacio” afirmó Julien Rameau, del Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble (Francia). “Hasta ahora solo se han observado directamente unos pocos planetas, haciendo que cada uno de los descubrimientos se convierta en un importante hito”, añadió J. Rameau.

Un punto débil

El recién descubierto se ve como un punto definido de débil brillo moviéndose alrededor de la estrella HD 95086. Con datos como el brillo y la velocidad a la que se mueve se ha podido estimar su masa, que anda rondando sobre unas 4-5 veces la de Júpiter.

Esta imagen del planeta recién descubierto HD 95086 b obtenida con el telescopio VLT de ESO. La propia estrella ha sido eliminada de la imagen durante el procesado para aumentar la visibilidad del débil exoplaneta, cuya posición se ha marcado. El exoplaneta puede verse abajo a la izquierda. Créditos: ESO / J. Rameau.

También se ha estimado la distancia media a su estrella, estimada en unas 56 veces la distancia Tierra-Sol. Aunque comparado con la Tierra sea gigantesco, este nuevo exoplaneta llamado HD 95086 b, es el más ligero detectado por este método.

La edad de la estrella, algo más masiva que el Sol, está rodeada por un disco de escombros, haciendo ver que tanto el planeta como la estrella son muy jóvenes, esetimando su edad entre los 10 y 17 millones de años, una recién nacida si la comparamos con los más de 4500 millones de años de nuestro Sol.

Los instrumentos

El equipo de astrónomos trabajó en el rango del infrarrojo usando la técnica de imagen diferencial con el instrumento de óptica adaptativa NACO instalado en un Telescopio Unitario del VLT de ESO, que permitió eliminar la mayor parte de la distorsión atmosférica de nuestro planeta.

Imagen del cielo que rodea a la joven estrella HD 95086 en la constelación austral de Carina. Fue creada a partir de imágenes obtenidas por el sondeo Digitized Sky Survey 2. Créditos:
ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Los resultados

Con los datos en la mano, Anne-Marie Lagrange, miembro del equipo de astrónomos, tiene dos teorías sobre la formación de este joven planeta. "O bien creció por la acumulación de rocas que forman el núcleo sólido y luego, lentamente, acumuló gas del entorno (...) o bien inició su formación a partir de un cúmulo de gas generado por inestabilidades gravitatorias en el disco", dijo.

Gaël Chauvin, otro miembro del equipo, ya ve futuro en este sistema planetario. Según los resultados, el nuevo planeta tiene "una temperatura superficial estimada de unos 700 ºC (...) En su atmósfera puede existir vapor de agua y, posiblenente,metano. Será un gran objeto de estudio para el futuro instrumento SPHERE, que se instalará en el VLT", afirmó.

Parece que los instrumentos se están afinando a buen ritmo para detectar imágenes directas de exoplanetas, algo que requiere unas precisiones y sensibilidades extremadamente altas. Lo que hace 20 años podría parecer ciencia ficción, ahora se está convirtiendo en realidad.

Al igual que lo que ha venido pasando con los otros métodos para detectar exoplanetas, cada vez se ha ido reduciendo el tamaño de los cuerpos descubiertos, y con este método irá sucediendo lo mismo. Ahora, ya estamos en tamaños 4-5 veces el de Júpiter. En un plazo no superior a 5 años, seguro que las precisiones permitirán detectar súper-Tierras.
NOTA: Esta investigación ha sido presentada en el artículo titulado “Discovery of a probable 4-5 Jupiter-mass exoplanet to HD95086 by direct-imaging”, que aparece en la revista Astrophysical Journal Letters.
El equipo está compuesto por J. Rameau (Instituto de Planetología y de Astrofísica de Grenoble, Francia [IPAG]), G. Chauvin (IPAG), A.-M. Lagrange (IPAG), A. Boccaletti (Observatorio de París, Francia; Universidad Pierre y Marie Curie Paris 6 y Universidad Denis Diderot Paris 7, Meudon, Francia), S. P. Quanz (Instituto de Astronomía, ETH Zurich, Suiza), M. Bonnefoy (Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania [MPIA]), J. H. Girard (ESO, Santiago, Chile), P. Delorme (IPAG), S. Desidera (INAF - Observatorio Astronómico de Padua, Italia), H. Klahr (MPIA), C. Mordasini (MPIA), C. Dumas (ESO, Santiago, Chile), M. Bonavita (INAF-Observatorio Astronómico de Padua), Tiffany Meshkat (Observatorio de Leiden, Países Bajos), Vanessa Bailey (Univ. de Arizona, EE.UU.), y Matthew Kenworthy (Observatorio de Leiden, Países Bajos).
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